tecnologiadelaautomocion.FRENOS

8/4/2019 tecnologiadelaautomocion.FRENOS

1/86

6. Estudio dinarnico de los frenos


2/86

~~1~~-~,~, . " f "

!-If) 6. 1

OBJET IVOS- Estudfsr los 8{, eros dirtBmico$ Que lie producen en e J vehlcufo dursnteeI trenedo,- Determlrmr las tuerzes que in ervtenen en e J fren8do.- EfBcttJlJr e m estodio de /, cimmli3licil def trenedo, especieknente de los para-metros Que determin8n Iss C8U1cct lJ ' lsr icas del mismo.

EXPOSICION DEL TEMA6.1 Fundamentos teoricos del frenado

AI eslt ldiar la (1jnami~ nol movimi nro en el t rna 3 S9vio qua al par etatransrnl-si6 fer), aplicarlo 8 I r Je d d un \I Iculo, origina en ella una fuer78 de im-pulsion ( F I J Clue, transmitida a la mesa de vehiculo, produce el despleaarniento delmismo, Esta 1uerza de impulsi6n par ta velocidad media de desplazarnjento, determina el trab6JO de erro'lsdo n el vehic; 10. que lKIuivale 8 Ia en r918 cintiltiCI! cit!movimiento; as decir'

T-F 1e - - m VZ2 16.11

Si al ve f eu lo e n movimiento se Ie aplica una tu erz a i gu al y d e sa ti d o c on tra n oiIla fuerza 0 e produce el movimien 0, se origina en {)I una aceleracion negativa 0dece/emcidfl Que lag8 8 ar u8r el ovimie to v a Que. para detener el vehloulo, hayqua anular el abajo desarroUado absorbienoo la energfa cin~tica producida en elmovimiento; es d ir, sa debe aplicar una" erzs de f("6nsdo (Fd que anuls a 18tuer-Z' B de impulsion (F,I.

EIefecto de rsnado consjs e. por tan 0, en absorber I;] energt.'l cinetictl prorll)-eidq pOI eI veh~ ulo en movimiento, energla Que es transformada en calor pOI 9 1ozamiento mUlUO entre los eleCT'e tos de frenado, tales como zapatas de frena ytarnbor, oas.mas de reno can su disco. etc., V drslnado a la a m6s era.E JERC IC IO RESUEL TOPraiJl nll 1

C lwlor Ja ene gf a cineco roCllda per un vehicu < J en mcvlruie ruo que oesa(} 9 y Q e e ire la a UI\a veloc aeld~ 90 k ISOJ'ucidn:mass d 1vehlculo 8S.

p 1200I =- = -- = 122 3 kgg 9,81 'wloCJdad en ,"/s:

\I = 903,6 = 2SM!AI 1 1 ilUh esrc 1110",.8 1136rmu [ 6 .11 se tiene:

T = - . " J = - ) ( 122 3 x'l'5l "" 38218 7!H:gt . m2 2' - e . 1. 1 F uo J "7 a fi e treneao

Como a fuerza de irnpu ron ariginada en el venlcuio viene deterrrunada par larosistencia QUo oponen la s 'lJOOas on su riA1'pl(Jlam: nro (fig 6.1). 19 tuerr dp . Ire-nsdo fFf) que hay que ap car pa a detensr eI vehiculo esta tarnbien en funcicn de faresistencia oo-cnida en las rucdas.174


3/86

Obsorvando la figura 6,1 se tie no:

F ,. = P1. .L - n .con una iuon de res is t en .r .i 8 rotal.-

F r ~ F " + F " - (PI + P z ) J J = P . J . I ; : ; F;Par tanto, la fuerza de frenado (F,J que hi:lYque aplicar para anular fF;), en funcion del peso del vehlculo (PI V d!:ll coe iciente de adhorannia en las ruedas ( ) o I ) , vie-ne determinada por la expresion:

~ - p. '"' 1 6 . 2 1E I coe ti aent de adhcHln(;;a en faa r ue da s e st< i en nmci6n del desgaste de los'elImtlticos y del estado del terrane sobre el que so dssptaza el vehiculo. en latabla 3.3 se indican algurlos de los valores de Il segun la s cond ic lonas d f:!1p is o y de lastado de los neumaticos.

EJERCICIOS RESUELTOSProblems 2

Colculor la fu rr.1 lip fr na 0 que hay que a ollcer a un vcniculo quo p Ha1 600 kgf, cooIncoeficiente de aohc-oncta on las rueoea ce IJ co 0,8.

SOiUl :iU fJ ;Aplcando a f6rmut:! 18.21, Itl f lerza de frenado q , . l ( ) hay que ejerce' pare deTetlSf iii va-

hinlilu fltI:h = P . ~ = 1 600 )< 0,8 - , 280 !lgf

PmblemB 3EI vehlculo (jel A;emolo anterior, en un momonto lI"do, eneuen fa en la canstara %On3Sde h le lo qve nace- i disrninui: II IadhBI4;lIIr;i(l en las ruedas a Jj' - 0,07, ~Qu~ fuerze haoria qU8aplicDr a las I dill; f : J r I caso de trenado para QUO 01vehiculo no derrape?So/tic/on:Aplicsndo a la fOrmula 6.21cI nU9V{) (:()flfir;it!f1le de adherencta. rc:;..ltO):

F i ;:; P . ~ ' = 1600 x 0,07 - 112 c r f6.1.2 consecuenctss de! frenado

En Ie figlJra 6.2 !\6 P ada observer que si Ia tucrza de trenado IF, , ) apl rcada a laruada ss menor que la fuerza de impulsi6n en 1;1m' rna (Fit). onyJnada IJQr su parIe istente. la resultante es posltiv V hace que ttl v hiculo se desplace, aunquocon menor intensidad. Par 01 nonrrarto, si se ap ica una mayor tuorza de frenado(h,> F.,), ta resultants es nfJ98tiva, creandose un par de fucrzns contrarlo al giromotor que btoqusa Itt rueda y produce el ar ras tro de la mlsma.Esto indica que por rnucha rue za UI:l Iranado que se apicue a un vohfculo,este no so dlltlOnf) antes, va que, para frenar, ro y Que trnnstormar an CAlor Ia ener-g j l l c 1 p , ctfl"plllll~mjento. S i SI:l bloouea 1 0 3 rueda, at no hab r rozsrnieruo entre suselementos de frenado, deja de convertlr 8 en calor lelenerqia cmetica de desplaza-mien 0 Y. por anro, el vshlculo stJguira en movimiemo basta qUI: la onnrgia sea el i-min&da, 10 que ocurre per efecto del rczamiento del r 'ulIJI-nat ico contra terrene.6.1.3 Ffectos de un frena do deseqlJilibrocJo

Cuando cl b oquoo dE! las ruedas sa produce en uno solo de 100ejes se originala perdide dRI control del vehlculo, de forma que, si el btoqueo sa produce score las

F.(> F

FIg. 6.2 AdIJHCN)f1 de 18 fUNZa detrenodo: A , giro; B , bloqueo.175


4/86

fif}. 6.3

ruedas treseras, el arrastre producido en alias tiende a ponerlas por delante de lasdelanteras, va Qua estas estan Irenades, manifestandcsc 01etecto par bendeeostreseros en al vehlculo. Si el bloqueo se produce sobre las ruedas detanteras, 131errestre en ellos, al no poder avanzar (por ester detenidas lesstraseras), sa traduceen una desviocl6n tsters! del vehfculo con la correspondiente pardlda dol control de1 < : 1 ciiroccion.6.1.4 C8rQcterlst;casde on correcto ireoedo

Oe rodo 10expuesto sa deduce que t a fuerza de trenado debe ser tal, quo do-teng


5/86

F it - A), encontrandosc el vehlcuto en aJ limite del derrapado 0 patinaje. AIaumentar cualquiera rie estos dos perametros resulta (FR> A); entonces, el ve-hiculo no puede describir I a curva sobre la calzada, sallendose de ella por derrape.Por ta to. para que no haya peligro oederraoe se debe cumpllr que {Ffl -( A ).

E JE RCIC IO RE SUEL TOf'fo!;(emlJ 4

Un lIah'clIlo qve pesa 1 300 kg unlformernente repartidos entre sus eJes. con u" coefl-ciontc do .,d'lCre~cla en las ruodas do 0.8 y un o')cho do vIa de 200 mIT. lorna uno CUM!de 200 m de radio 1 :1 60 k'Tl.'h Cacu ar:1~ Si III vehic.;ulo pusde del apar a no al ;)\.Ilicarlo na Iuarzade !rsnnda III rucdnde 180


6/86

3~ Estableciendo la ecuacton 00 eQuilibrlo 16.51 para 141elccidad de e o km/h.1a uel7llmaxima do trooado que $I! pOeOF! aplicar 8 la ruada es:F'-A2-~ . .

Ff...... = V A2 - F~ = V 260' - 46,341 256.8 kgf

6.3 Eficacin de frenado V deceleraci60EI coctictcnta de adherencia {,u} deducrdo de la f6rmlllll 6.?1 OAt rmina let tjF;.

cocis de los trenos (E) en funci6n Uti Ia fuerza spllcada (F,) y del peso del vehiculo(P), hacielldos! rmjxima IF, nv.w) cuando 10 sea el coeficientc de adheroncia IJ.I :: 1en las ruedas:~ - F fm ~ . _ E _ I

p

Sustituvendo los valores de fuerza y peso en funcron de I L l masa del ....ehrculo,se tiene:FI m . df.'~E=-=---Pm ~ dg '6.8AJ

d '" F t__:_]_ =P [ 6 .8B1

E .. E!lit:~cia dcl Ircnadom = rnasa del vehiculod ~ de~leracl6n9 - constaote gravitatoria (9 = 9.81 mfsl.jEsto rinrnuastra que t a eficaciOl de los frenos E!'Sta tarnbi O n en fun ion de la

d6CBlftr'8c;on que 58 produce en tll vehlculo al Irenar, que res Ita ssr mi1x;,nb cuan-do se aproxhna 8 la acal6raciun dfiJ18 gr8vBdad; es decir, cuando d _ 9,81.La eficacia de los frenos suele expresarse uenerelrnente en I% I. Parnendo dela tormula 16.SA1 se tiona que:E (%) F t_ .p d100 - - . 1009

EJERCICIOS RESUELTOSPrr.l/)lnlJl S

'CuRI as la decele-aclon mIDcima de frensdo que 88 p'lsde cons8f,lui, en un vshtcuto conun oquipo de frenos que actua score sus ruedas, sabiendo que el vehiculo circula par unaCIIl8da cuyo (lU8(iciftl'll", 1111l'Jdhllrltlll.:ii1til> 1 . 1 - 0,657

n/(JClQn;EI maximo valor tecrico de a decel8faci6n S8 c81~1l!! pOr rnHdlo (1.,I.. f6rmula 16.891.

d = f J ~ c 0,65 )0; 9.81 ~ 6,37 ""/S2

16.7

( 6 . 9 ]


7/86

SoIUC;otl:Apllcando 10f61fl1lJlfI 16 .8B1:

d = ~ -e- 1 200 Y 9,Bl 49 IP 2400 -, rn/sApI cando Ia formula [6.91, ta afictlcia de frenedo es:

E = ~ 100 - 4 . ; ! _ x 100 50 %9 9,Bl

6.4 Reparto dOJD fuer~e d~ frenadoConsiderando tin fits cuatro ruedas el misrno grado de adherencla Yil que sasuponen iouaies los r-eumancos yel uelo de rodadura- la fuerza do trsnado sedistribuyc por igual entre 1 8 rusdas delanteras y las traseras en fllncion del peso

que soportan. .. el reparto de 1


8/86

AI discl'inr un vehlculo, AI fabrlcente tiene en cuenta este ofecto. a tin de nosobrepasar I., tuerza de frenado en cads una de las ruedas, obtenlendo


9/86

Segun esto, la carga dimimir;a que acnie sabre cad a uno d e los e ie s e s:fje dalantero:

h= P1 + _. F II [6.12A)

Eje tresero:

h" " P . a - - ' FfI [6.128J

La flJerza oe Irenado en cede eie cs:

~= : I !6.13AI

[6.136)

E JE RC IC IO RE SUE LTOProblema 8

Un vchlculo que pesa , 500 kgt. repartldos al 60 V 40 '.lb. -ecpcct'vamontc, socro lose jes de1ant ero y tra se ro. tie ne situ a do e! centro de gra vedRd a 500 m -n sobre ti l tArrftOO y llll&balalla de 2 000 mm. ~ Q u e fuenas d& f, enado se cbuenen en las ruedas al Jplica' una tuerzatotal do tronaco de 1 000 kfjr?

Soludon;Los pesos que gmvir


10/86

J.

F . ,P,

Fig. 6 . 7 A Vchkulo vaclo.

P, _ _". , - U ,

PI. PI 0-" ..Rg. 6 .. 78 Vehiculo cargodo.

Aplicando 18f6rmula empfrica 16.11), 01 ranarto de carqas sabre cada eje rosulta:

Flu = P ldr P ;;; IPL ' 0,2 P) 1 &F1 t ee- P2 din.. J I . : : : (P2 - 0,2 P I jl

Suponiendo el peso total repartido unlforrnemnn 9 entre ambos ejes, las cargas diflamicas en los rrusrnos son:PI tin. - 0,5 P ... 0,2 P - 0.7 PPZdtl. ee 0,5 P - 0,2 P = 0,3 P

resultando unas fuerzas do frcnaco para cada aje:Fld = 0.7 P . 1 . 1 - 0.7 F f 16.14AI

F.. - 0,3 P . I I - - 0,3 Ft [ 6 . 1481

fJE RC IC 10 R ES UE LT OPtoblmw 9

Un vehfouto. cuyo peso to,.,1 de arraatre es de 1 200 kvf rlJp


11/86

nes, que la diferel1 ia de paso en vacfo (fig. S.7A) y II plena carga (fig. 6.7BI esconsiderable; por esta razcn, ta Iuerza de frenado C I aplicar en unas y otras condi-ciones debe ser distinta. Como el sistema de frenos es invariable para un circuitodado, si estos so regutan a plena carqa, cuanno eI vehlcuto circule en vacio. 18ruer-78 de tronado rsbasara al peso del vehiculo, orocuciendo al btoouec de las ruedas.Por el contra rio. si se regula" los frenos para un peso en vaclo, cuando circulen aplena carga la eflcecia de los frenos sera muy pequel'\a.Para avrtar esro. se cotoca en los vehlculos un compensedor de frsnIJdfl quecon i te (fig. 6.8) en una v61vula (2) Que limita la presi6n del liQuido en los frenosen funci6n de la carga.6.4.4.1 Mnntfljs ~ tunctonsmiento de 18v(ilvul&

El funcionamiento (fill. 6.81 de este dispositivo esta basado en la distancia quohay entre 01oje del puente trasoro 191y 01 bastidor 18): as a distancia quarda rata-c;6n direC18 con la ca~ga que sobre (;1qravita. 'E \ disoositwo va montado de formaQue exista equilibrio entre fa tension de los muelles (5 y 6) que controlan el despla-zarruer-to de In palanca (41.C ua ndo a t v ehi u lo no ast6 cdrgado, el b a stid or l8 1 s ub e, con 10cual la tensiondel muelle (6) aumenta. realizando un esfuerzo sobre t a palanca 14) had3 aO:ljo Ydeja de hacer presi6n en IF). En estes condiciones, Iliquido que sntrs por (A J alinterior de ta camara rM J empuja la valvula {21 que cierre el paso a le earners (N) ,relglliando Ia presion en elliq ldo que sale por (8) hacia los cilindros de los ruedas.Cuando al vshlculo esta cargado e l basndor baja, con 10 cual la tensi6n delrnuolle (6) disminuye, haciendo que la palanca (4). sometida a la tension del mueUe(51, aj rza un empuje en (F) que impide que la valvula se cierre por la presion del 11-quido Que antra por {AJ. En estas condiciones. el Irquido pasa con toda su presiona Ia camera (N) saliendo por fB} a los cilindros de las ruedas.Para caq~as rnedias 18prtlsi6n del liquido que antra par (A J es contrarrestadacon el ernpuie del pist6n en IF), cerrando 0 abriendo mas Dmenos la valvula pararegular ta presion en los bornbines de las ruecas. Asl se ajllsta eutomsttcsmeote lfUI1WI de lren8do it lit C8rga d8} vehfclJlo y S8 ellrnina al peligro de locale an lasruedas 0la falta de eficacie en los frenos.

6.5 Fuerzas de aplicaci6n a los frenosLa fuerza de Iranado (F,J que se origins en la periferla de ta rued a para dstanercl movirrucrrto del vehlculo es otivada por 1 a frlccion entre los elementos de frena-

do al ap ir.ar (fig. 6.91 una f Oi Jr z.1 a o rozomlonto IFIr). Como at par do tro ado (ell88 constants 'I 18 Iuerzas ras rlrantes son inversamenre proporcionales A los radiosde girO. la fuerza de enado 0 fuerze de rczamientc originada en el tarnbor 0 discode freno en funci6n de su r. 0, resulta:

r6.15A)

'6.15Bl

F~ ee fuerll:l d tt rf.'7fllllil;!f110 ~n 100 elementos d ir~ni'lrlo.P - peso del ~'ehfc..loII '= coefjcienta de adherende en las uedasR = radro de la ruedaRl =< radiu ( e oplil!8ciof l de las Il' !rodas scUre I!I !lUpf!rlicie i J P . fric[!i6n d.1 I il rl1hor 0

d~co

8

1J

, ~t r ~, :"'); ~ __ -t,~---~(~, _9~--r

1 imbolc2 . . . .w) 3C '1t I""~"" f"t11_gn(8.. r;ellfra!m,ltli;'! .urwrinr

m;ft'l~ ir't!r'O"SlCpo":ll 1f~\\1~~..."irrj:.JV"11;) D'HlfU

A CITJido. de! ' IklJM;o 0 1 1 0 1 vb ' ~I:I8 let.' do! lcJ iCloU c :a " ' . .. . .. ,p e r. JQ "H rAM W A , , , ' , , , i , . , .h{J. 6 .8 j"mmf d i e de ,,, vaNula hrTll-IIJcIom.

FIg. 6. a Fuerza de l02amicnto oalos fTfHJQS; A, ffYjmJs de tsmoor; B.trc no s d e d "sc o.

183


12/86

1 r.:,rr;tr'mllZ HI:.") :ii'.;I ..~;t r...." sm.l : .4 hntca.tl"~11tfiq.6.10

EJERCIC IOS RESUELTOS!'rob/erne 10

Un vehlculo con rucdas de 600 nn de Ij~metro, acne (lcoplados unostambores df! r~-no cuyo dijmotro ftGd ll260 rnm, LOU~ C$fUOI'lO de rozamiento es nf!c~rio aplicar sabre lostarnbores para obtencr una fuersa d irenado en las rueeas de 100 kgf?Soluc;6n:Aplicamln la fOrmula -6.15AJ, la fuer.l$ tie rnzltm;ento en ceca rueda es:

R 3 00FA - F. . ~ - 00)( 125 = 240 kyfProblema "

la.J6 esfuerzo de r028~)ieI1Lo", necesario aplicar sobrc los lcllniJu'BS del ejerclcio ame-rior para cel(j


13/86

E JERC IC IO RESUE LTOProbllJlfl" 17

A IIJI". (culo can trenos de tarrbor, cuvos fBrodo!; tillnen un coeficiente de rOlilmlentode 0.4 V un,Jcerec iee shea 3, SA I" lIplica una tuc-zo de trenado en rue

FIl = F,. K. . j o < I - 450 )( 3 x 0,4 = 540 kgf2. CargiJsuperficifll eSj)(tcific8.Durante fJl fronado, 13Ssuperficies de las guarniciones 0 terodos resultan fuer-

tements cerqadas debido a la presiOn de COllIS to oflginada por la fuerza qua actuasobre elias. Esta presion de ccnracto PfJ), 0 carga por unidad de superficis. nodebe sobreoasar el valor maximo perrnlslble, catculandose en funci6n de la super-ficie de frenado. La superficle de frensdo (S), egun 18figure 6.11, results;

n : R 0S=2'I'b=2' b1BOv [6.19)

I = rOl" lQi tud ce la zapatab ee U rlch o u e 1(1.:illlfllS!RI radio de l tameoro = 8n


14/86

Fig . 6.13 DrmenSloncs de l torro detrero

,

III lema de rrendo para obtener la fUe178 de rozarnlento requerrda en I ' l l trenado.Seglin esto, tuerza do roe mtento 'FRJ en estos enos vale:I F A ~ Fs - fiJ - Fr . ~ .6.2112. CIN1/S superficial especffica.L il pfesi6n de comscto (Pc en estos frenos, caleulada en funci6n de la uerzade conracto Fs - F - Y Ia superficie de acoptamieruo de las pastnles de freno. esgU818 18e p esion (6.19). La s p licle d Iranado sagun la figura 6.13 ns:

s =2 1m. b _ 2. 2 n RI3S0 1t 'Q b IS.22con 10que carga sene al esoeet tea, como en el caso anterior. vale:

P c : - = FsS (6.23)f a5EJERCICIO ESUELTOProbJetrnJ 14A un vehlct;IO C{) Iueda dl! 800 mill de drflmetro, 'r&'105 de disco d 250 nun dleme-tro, forro 9 fr IICI08 1000gitud rrwdla gu a 00 mm y ltr\Cho de ferodo de 40 mm, e II;!oplica UI18 fuerz~do fre ado (F,) en I r ~a d 00 kgt. Calcul.w

1 ~ La fU8rZ8 que I'.ay que aplicar G IO

CAll t a f6rmu1a r6 .211 se obticoc na fuct.la e contactn () de 8p1icsci6n an los fTe-no s D.F R 260,9 _ 9F1a - -;- - 0,45 - 57 .7 kg

2~ Apllcando la ormutal6.221, la S plufim;!d' con eto en los torros cs:S - 2 I... b = 2 x 0 4. 80C , I

rasu 11[tO una rgs espectf ica en 0$ fO"l'O$ de ene:

P = -'. = 579,7 _ 725 k...#!cm)S 80 ,~.6.5.2 FU8fl8 de msndo en 10$Irenos

La fuerza de rnando (Ft.) ua itida 8 los forros de freno por rnedio dB linfluido hidraulico 0 ne n alico, esta en unci6n de la pmsiOn de mando y de la SUopart ide del embolo en el cilindroacoptado, Segun osto fa fuem! apli~d8 es:p . (6.241


15/86

FL ,... fuerza de mando


16/86

de conde 81 espacio rocorrido durante cl renedo 6S:

e ~6.26Al

rn - rna sa de l v!!hiculo = ~gv = vHi(lcidad d e do sp ln zam i en loF , fuerza de 1rf! l l l lOOe = espaniu recorrido hasta quo sa detiene eI m6vilSustituvendo los val ores de 13 mass V la fuerra de frenado en Iii formula16.26A! so riene:

p- 'vlm . VZ g v 'Z , , 2e = =2 F . 2 P .~ 2g .~ 2d [6 .26B1Como puede apreciarse, la dlstancia de parada es indopandiellle del rosto delvehfculo, estando solamente en funcion de la vclocidad del mismo y de In oficaciad los Irenos. Pm ello let distancia de parnda as igual para todos los vehiculos,siempre que la velocidad y eficacia de Irenado sea la mlsrna.

EJERCICIOS RESUElTOSProb lem e 16

Carcular I e velocidad que neva un v~hiculo era cl precleo memento de a pliea r su equipodEl frenos, sabe ndo que la oi~l(tflcia de trcnado ha:nB dl!lsnerse as de 30 m y que SUBI\ledastuoron blocadas. I . . . i 1 calzeoa per donde circula el vehkuio os riB flHfalto seco.So/udoll:En primer Juga r 1 i8 de terrr - le a cn !II Itlb la 3 .3 8 1 c oefie iento de a dl . .~ renC la : J .I 0,6 .La maxima deceteracien Ilti Galcula con 10 f6rmula [6.861:

d - i! . g = 0,6 x 9,81 - 6,88 m/slDespeiando d 8 6 .


17/86

SQluc , fm:C , - C t = I" P . R - 0,5 x 2 500 x 0,45 - 562,M kg m

Prob lem a 19U vehlculo coo un cosficiante de adhcroncia tm las ruedas 00 0,8 y que p~ 1 800 kgt,cucota a una velocidsd de 72 km/h. Clilcular t a distoncia de parada l1ilc650ria para dotp.oer td

vehlculo, sabiendo que '* ' Ie . plica al frcno fa ~rza de fTenado maxlma, fjSducir, Que ~ctUasobre el vah'cuio Ia decelcroci6n mAxima.Solu(.~i'jn:

72 X 1 000 _ 20 ts3 6 00 . m .l:J distancia de parlldd teonca, aplleando 11:16nrnta IS.26A ), es:

m v2e- -2 ~

~)( 2019,81 r : :2 x 1 BOO x 0,8 - 2;),48 m2 Fr

P or otra lIerl8. tambien:\12e = 2gjI

201-:--:---- - 25.48 m~ x 9,81 x 0,86.6.2 C8/culo abrcviado de 18distanci9 de paf1Je/8

La distancia de oerada de los vehlculos sueln ca lcularse por medlo de una for-mula simplificada; on esta f6rmula no se tkme en cuenta fa resistencla del viento,sa considera la maxima presi6n de inflado en los neumancos -suponiendo estosen buon estedo- yen el momento de aclicnr la mbima fuerza de transdo.

e - E . 264 [6.27J1 : 1 ~ diWincia de parada en mv ve!ocidod on krn/hE = ~fi"ij(;i(loe los frnnosDando veto-es a esta f6rmula, con una eficada de frenado conocids, so puede

reprasentar en un grMico !fig. 6.14) ta distancia de parada en funci6n de la velocl-dad del vehlculo.

Fig. 6. 14 DJ8gfama de d,Sf'J(}-CI6S de PtJrade con 111meflcaCf8de( 80 %.

EJEAC IC IO RESUELTOProhilJfTlu20

Un vehiculo {;111:1I1", a una vc:locldao de 100 kmJh y tlene una eflcacia d e- fwrlCldc del90 %. lQu4 distant a se necesita Pala datflnflf el vah culo?

Sof(IC'.tfIn


18/86

6.7 Tiempoll Y HPIICios 0 distanclas totales de frenBdoEs evidenta "Quata oetencion ds un vente 110 consume un detarminado tiempo.durante el cual se desplaza con velocidad decreclsnte. A con1inuaci6n se examinanlos conceptos relacionados con la cinemfjtica del trenado.

6.7.1 Ti8mpo teorico d9 trenedoSi a un rn6vil se 1t3aplica unit fue rza d e sen lido contrario al movirniento. seproduelra en ~I una deceleracion (acelerae16n negatival; por tanto, si a un vehfculoque estc'l en movimiento sa Ie apliea una fuerZ8 de frenado, se 0 iglna una dscetera -ci6n en 3U movimiento Que sera proporcional a 10 fuerza epticada. Itl ser constantela rnasa dol mismo.Sag(Jn esto, la decatsracicn ld] produclda fin 81vehiculo S8 calcula de Ia fOrr'118siguiente:Se recordara quo F , - m . d; luego. despcjando (d) resulta:

d _ Ffm (6.28J

Como la velocldad es v = d . tt, el tiempo de frenado It, sera:

(6.29J

o tarnblen. SI stituvendo I~ valores de (d), (m! Y (I-l) par los indicados:d - !!..m pm -- g

se tlane:

VI f - - =d v V rn------F t F tpv-9 '1'P v : . Q.~.g.f"

mVI f = = - - -Eg 16.30J

6.7.2 Ti"empo reel de paradaEn 91efecto de franado hav que enar en cuenta que, desde Que el conductorve el obstaculo hasta que pisa el freno, transcurre UI1cisno tiernpo, ilarnado ttemnode fcaccion (t,.) que, en condiciones normales de reftejos, suele ser de un segundo;

luego 81 tiemno dB IJ RI1 ;J d8 few (tp) en segundos de un vehlculo es:VtD - tt + t r . . . + 1d r 6 . 31 I

6.7.3 Espada towl de irenedoB uempo de reaccion tarnbtcn h.'ly que tcncrto en cuenta al calcular I a distan-cia de parada, Y < l que durante esa tiempo el vehlculo hahr~ recorrido un cierto es-pacio, llarnado 8spacio d e ro a cc i6 n (e,) llig. 6.15).Luego el espacio total recorrido por 91vehlculo para detenerss as:


19/86

A , - espa cio tota l 08 1 recontdoe = QHPSCIO de frcnudoe , = osce cto d e rfwlf:ci6!'\'fit que ( 11 , ) es igual a (V1) (espacio rcconido en un segundo); 0 tarnbien,


20/86

6.8 Di8poaicione. legal88 para 18 Instelacl6n de frenosen los vehfeulosE:stas disposiciones imptantadas por docrato lo y y tnnldos on cuenta por losfabricante de eutornovit , son contrestedas por la Jefatura de Industria parapodsr dar de alta los vshfculos fabricados. Entre ella se pueden destacar lassiguicntes :1? Todo vehiculo debe tensr dos sistemas da trsno, mdepandientes uno dolotro, de forma que pueda funcionar uno de ellos cuando fa lle 8 1 otro .2? Uno do los sistemas debe actuar mecanlcaments y poderse fijar cuando alve hrc ulo qu sd a a sta clo ne do .3~ Los frcnos do sorvicio deben actuar enerqicamente wlm~ eI vshlculo 911movimiento, debiendo producir una deceleracion minima de 2,5 rn/s",4~ De tsnsr Que uliljlar AI frena (luxill;)r do cstaclonamlento como irene deemsrqencla, este debe $8r capaz de producir una deceteracion mfnima d 1.5 m/sl.6~ Los rcmolques con cos 0m as e jes deben disponer de una instala i6n pro-pia d t renaoo ca pa z de prOducir una deceleraci6n mfnima de 2,5 m ts2 v, a l d es co-

nectar '1 1 del vehlculo de errestre. sus rueda deben quedar bloqueadas sutornancamente.6. los remolques de un solo eje. no ncccsitan mstelacicn de frenos prQpiacuando It! cargo par eje rernotcado set! inferil'lr a 13m lta d cJf;1 1pQSOan vaclo do l vnhlculo tractor.7. Los vohlculos cuvo peso total sea superior a las 5,6 t, deben ir aquipadoscon un t rc r freno de servlcio.8. T oe los frtmos d beflilCio d b fl lIaval. tanto em I vahrculo tractorcomo en el rernnlque, una sei'llilaci6n lurnlnosa d color ro.o sl tuada 18parletrasera de los mismos, de forrra quo indiquc < I los dernas conductorcs que est6 rcalizando esta manl bra,CUES IIONARIO

6.1 lEn Qul con st:e 6 1 Hfer.to de ir8 nado V OUB f erza hoy qua oplicur pam d zen run voh cul016.2 lOun ocurro C\I ndo I fu~ do frot'IJdo 0$ mayor 0 menor que Is r $ist~ien ru d 76.3 leOmO se reparte la Iuerza do trcoado en un vehlwlo?6.4 lA ave 3EI IamB 01 h:tn i d po, H 'i qua cnd'cionantas Int rulenen en la-nlima76.0 tOU r'


21/86

7. Elementos constr ctivos,sistemas de reqlajey caracterist cas de los frenos

>


22/86

"'9; 7.3 Freno do tombor.

OBJETIVOS- Canocer los tipos de irenos empJt i l8dos en la acrual idad Y SIIS elementosconstructivos.

EXPOSICION DEL TEMA

7.1 Elementos de frenadoSa ha vlsto qUA el afar-to da fronado consists An nbsnrbs .. 1 0 1 energia cineticaproducida por al desplazarniento dB! vahlculo. ESlOS8 reat iza por friccion entre dosple za s de e le va do co efic icnte de a dh ere ncia , un o dc elias fija, como son las ztJpat


23/86

Fiq. 7.4 Despiece rill untreno de tarooo.

8 tambor VI I torneado interior y axteriormentc para obtaner un euuilibrado di-narnloo d~1mismo, con un rnecenizado fino en SU zona interior 0 de tricclcn tfigu-ra 7.3) para facrlitar el acoplamiento can los teredos sin que so produzcan 898rrola-rruentos. En lil70na central l teva practicados unos taladros 11)conde se ecoplan losesparrago de sujecion ala ruoda If otros orificios (2) que sirven de guia para el cen-trade de la rueda al buje.EI diarnetro (Ie los tsmbores, scqun las ceracterlsticas del vehlcuto, e tl i norma-uzado segun norma UNE 26 019.7 1. 1 .2 Ploto de treno

EIplato de treno Uig. 7.5A) esta conetnuido por un plato portafrenos a soportede chapa embutlda y uoouelada (1), sobro 01 que se menta 01bombln 0 bornbinesde acclonamlantc hidraulico (2) V las zapatas de frena (31 y dem{ts elementos de fija-ci611 y regulaci6n.las zecatas sa une., pm un extrema al bornbl y por 81otro a un SOPOrt9 fijo 0regulable (41; ., S\.J vee, St) mantionen unidas 8 1 plato par medio de u sistema elasti-ca de pasador y mU911~ fig_ 7.5BI, qu permite un desptazarnienrc de aproxlrnecional tambor y las mantiene fijas en su desplazernlcnto axial. 8 mu IItt (51 (fig. 7_5AI,que une las dos zapatas, permi eel retrocesc de las mismas a su posici6n de reposocuando cnsa I a fuerza de desplazamien 0 efectuada por el bomb!n.

)

rig. 7. 58 Sujcci6nck I Z8pl1'l8S. ," luI' A

7. , .1.3 Forma y ca' l1crerfstic8S de les zepotesLas ZSPSMs de f reno estan formadas por dos chaoas de acero tfig. 7.6Alliolda-das en forma de media luna y recubiertas en su zona exterior por los terodo 0forrosdo frsno, que son los encaruedos de electuar cl frenado por frlcclon con et tambor.Los forros de freno se unen a I:. zapata metalica por media de remaches cmbutidos en el material hasta las 3/4 de espesor del Iorro para que no rocen con cl tam-bor ( f i g _ 7.6B), 0bien pegados con colas de contaeto. 8 encolado tevorsce 18amor-tiquacion de vibraciones y, como consecuencla, disminuyen los ruidos que estas

ocaslonan durante el frenado.

Fig. 7. SA P/;Jto d8 / trP.n(l

FIg. 7. 6A ZilpatJS t . / I hen: 1,f luumi r .- i( "1 II rP .1 I I9 ( ..V l l: Il f8 : 2. quam,-c io n p eg ad a_

Fig. 7.68 R H f T l ; U ; h < l d o de l. 5 guam"CIon.

795


24/86

"","dic"" derA:oonti ,JCH,I il .eo~ttnl r . . M CM.,i.x.__ r ullb .bII-e . 'I aUII" , :clo~tene M ~ er"do ~ ~ ,. ItM I:a r6 le l1 iG oFir/. 7.6C PHslilllJ UII {fBOO U r~1 / tH};t-go de desgas(e.

- ClInlctarfstiCi1S que deben r:eunir los torra de treno.Los tooos de treoo esttin sometidos durante su uncionarniento a elovadastempararuras debido ala centioad de calor generada en lc transtormacicn de ener-gia; por tanto daben ser capaces de sopartar 05135 tomparaturas sin daformaci6nni desqaste prcmaruro. para que cumplan su funci6n con 6 1 mayor renoimlentoposlblc.Las carscterlsticas que deben reunir estos forros, tanto para 10 trenos de tam-bor como para los de diSCO, son las slguientes:- Tener una dureza inferior a I a del disco 0 tambor, para no cianllr las superfi-cies rceantcs.Resistir ta abrasion y mantenerse termicamente astable.Presenter un coeficiente de rozarniento adecuado e malterablc.Tener una conductibilidad termica adecuada.Contener una carga lubricants para que ta adherencia a cualquier velocldadsea suave y sin gripaje.- EI material debe sar coherente y homoqeneo, para que no sa forman on elpuntos 0 zonas callentes, y debe con1ener agen1es descrlstalizantes que se encar-guen de e vlta r o sta fa nom an o c ia su pe rtic ie .- Ser indeformabl~~, con un coeficiente de dilataci6n en cualquier clirecciOnpracticamente nulo.Elavllda resistencla a Ia compreslon, III cheque y 81c iz aU am i en to y a q ue , enla acd6n de frenado, sa simultanean estes tres efectos,

Los ensavos de ceracterlsucas V IImites de homogeneidad de los fonos dA fre-na se hallan recoqldos on la norma UN E 26 131.- Matenafes de fabr;Cscion.Los rnaterialas que intervienen en la fabricad6n de forros de frenc son los si-glJ ientes :- EI srmento os 01elemento basico que, como material sltamante resistente aIe abrasicn. hace de soporte a los darnas componentes.- Resim Js siflliJlicBs, generllimente fen6licas, cuva rnislon es la de actualcomo ligaz6n de los cornponentes y estabilizadores del coeflciente do rozarnlanro.- Compuestos mmereles, a base de carbone, azutra, narlo, magnesio y man-ganeso, que sa encsrqan de 1(1acelon frenante al actuar te rm ic am e nte s ob re a llo s.Las cenizes de estos ccmpuestos Que se forman sabre I .a superficie del forro son lasque elecutan el frenado, regeneran el material V evitan la cristafizacicn.- EI ceucho neture! y slotetico, que conflere una aceptable adherencia en frio

y a baja velocidad.Componentes merJlicos a base de hierro, cobre, lat6n, aluminio V cine enforma llmaduras o polvo mctallco, que coniieren 1 3 dureza necesarla al forrode freno y actuan como lubricantes y tarrnoconductnras de fa SlIpP.rfir.ie rip. rozamtento.Con tOO05 estos elementos, prensados y moldeaoos, sc obticnen los to rro d etrem tin Itl forma deseada, cuvas dimensionea nonnatizadas se ncuontran en tonorma DIN 26021.- Forros t!Speci8/t!S.Como t o rr o s espec ie te s se distlnguen des tipos que, dcntro de las mlsrnas caracteristlcas oe fahrlcaclon. curnplen cada uno de ellos misiones distintas y de-finldas,Forros ranurados.Forms con tesligo de desgaste.

1. Los torros reouredos se emplean para compensa r la diiatacI6n entre eI to -rro y su soporte, limplar de polvo las superficies ell contacto y comribuir en un cier-to grado al entriernientc de los frenos,2. Los torros con tQstigo do uso 0 desuaste (fig. 7.6C1, lIevan incorporado ensu material un conductor metal ;co dl'l Iorrna que. AI entrar en contacto COn el discou tambor pOr desqaste del Ierodo, pone a mass el oircuno elect rico de un avtsadoro lampara 1estigo situada ell ttl tablero de control del vehi uto.Tlenen e t inconveniente de que no so aprovocha al max imo ol espesor del196


25/86

torro, va que til tarnalio del cable conductor Que so Introduce en el sene del mate-rial, 10inutiliza en 2 a 3 mm de su aspesor utlt. Tiene 18ventajd, sill ernblJrgo, desel'\alar en todo memento sf ssrado de los frenos y evitan que d tarnbor 0 discopueda danarse al rozar con el soporte del forro.7.1 .1.4 Ttpos de treno de tembor

Segun la forma de acoptamlento n. las zapatas al tarnbor para ejercer el frens-do, los frenos de tambor sa clasifican en los siglJi(lnt9s IpOS:

B . Freno de tembor Simpte.En este tipo de freno las zapatas van mont adas nn f.ll plato como 99 indica en litfigUni 7.7A, f ii as p or un lado al soporte de a rt ic u la c lon lSI y accionadas por mediado un solo bombln I" de dable piston. Co esta dispos ic lon, durante el frenado,na d las rapata lIarnadCl prirnarie (2) se epovc sobre el tarnoor en contra dal girodel mismo y efectua una fuerte prcsi6n sabre ta superficie del tambor. La otra zapa-ta, lIamada zapata secunded 13}, que se apova a favor del giro de la ruoda, tip.ndeser rechazada pur efscto del giro del tambor, 10que haec que k"lpresion de frena-do en esta zapata sea inferior O J 1


26/86

I t , , ' H l i t H ' L .I-4LU:U rll!'U:t2' rlt.~13 '~L' . ' I I: '.: " It! .... b~ol ce D(;q,111 alhl~ tatrbtw

F,:q. 7.!JA Ffcma do :ambo( d,~{Jservo.

F(g UJH rreno de tsmbor doo-servo.

rig 7.9C Efecto de las fUtNZ8S/ jp/ tcadas sobre las liJpatas.

Fig. 7.9D Dicr.;riJ{t10 de /;1 d"'s~;bur:r6n OR ( lfR!O;6n

ESlOS frenos provistos de bastidores con efecto unilatllral n muy ef icacespero senslblss a l as va r iac ianes del cooflmcnta d rozarnianto. Preserrtan la ventarade Que, con su ornoleo. no se ponen de msnitlesto rsacclones sabre los rocamlontoo dol buja.3. Frooode tambor Twinpi(tx.En ests freno las dos zapatas son secunoorms, paro por lin sis 8111tt de articula-ci6n, trabaiando en poslci611 Ilotante, 8 s co pta n al tambor en tooa su superficlc,

ovitanrtn 9 1 acunemiento y eierciendo una presion un orme sabre el tambor.4. Freno de tambor Duo-servo.Esta consthuldo (figs. 7.9A y 7.9BI por dos zapatas primsnas en sorio, GOn 10cual e aumenta el efecto de eutoboquco, En es e freno, U a Zil~l(ll(l limpuja a laotra mediante una blola de acoptarnlanto. Es I) !ttl 10 0 1 arnente eficez. poro muvsensible a las varlaclones del coef iante de rozarniento, Sc consiquen ostuarzoma~ elevados de frenaoo V las zapatas ejercen en cads sentido dl'l giro igual asfuer

zo o Este tipo de trono se emplea mucho tin caches arnericanos.En lAs fig ra 7.9C y 7 .9D se presentan los diaqrnrnas no las fuerza apflcadassabre las zapatas y la dis1r ibucl6n de las nrosrones ejarcidas sobre las misrnas.7.1.1.5 Bombinas o outndros de treoos de tsmbor

Esto elementos son los encarqodos de etoc1ua. til desplazun isnto lateral delas zopatas para el renado del tarnbor ,Seoun la fimllidad que tienen que cumplir V 13 ctase de rono molsado. econstruven Ires tipos cnnciocles de bombines:

- Bombln de doble piston.Estci Iorrnado !fig. 7. a t por u n cmnaro (1) ca n los te lad ros (B . de amarre 81plato portafrenos. E su interior van stojados I s plstm es (2) en oposicion, sobrelos que van roscados los omlllos (3) para 6 1 epovo d las zapatas. las cezoletas degoma l4i hacen de retM para I aruenar estancc a t interior del cilindro y los pistones sa mantlenen separados por la accion del muelle IS) centrado sobre las cos ca-

zOI~lHS reten (41.7/ IS ~II,I

IIA I.

F.'g. 7.10 Des.oiece v socckin del(;()ni(lnlrl rfH (In bomlJfn (1e oobfeetecto...? 5

Por 810 'ficio (AJ , donde se rosca ella 'guillo de Irene, tiene lugar la entradade Uquido a presi6n procedente de la s canalizacicnes del clrculto ; en el oriflclo (8)se menta el purgador (6 1 que irve para extraer eI ai e de las canauzaclones. EI con-junto va cerrsdo con IU 5 querdapolvos (7), Que evitan I~ entrada de polvo V sucie-dad al interior del cilin(1ro.- Botnbln d 8rnbolo UflfCO.Estc bomofn, clIya constuuclen y Iunelonarnlento es analogo al anterior, es clroproscntano ~n la ligura 7,11; lIevl:1UII solo embole v so UtdlUl en los sistemas enqua las d zapatas son primarias.

798


27/86

rtDc~ ~:'II;U.;.~OI'"Cliff,,,. k: , fi lM l , ~ '


28/86

Fig. 7. 15 Ml Il ". , 8ni smo de 8jrlsfe lUI-rom;2t ico el1 IJ n F or rj F ic sro .

hfJ I. 18 Fretur de tambor co n dts-posir i l l (J Hulr)frl!qlllilbk.

Si el juego 8S ptlllUt'lfiu, I.. p


29/86

jA J

,,/I!

, ~,",2 rru:r:4n3 I>~'... I"~blb6 iJ.....~5 Inn 1@~,.e~isno

-; .riU~.";;benG _.I


30/86

It., SopQfbe8 ...~'U0 mef:".C p .010...o -II.l PU'1


31/86

una distancia tal que permlta mantensr un d8r~rm;11 do jU8go entre 81 di co y la spie cas de fricci6n.EI reg/oie 0aproximacion de las pastlllas de freno tll disco se realiza en este sis-rsrna de tranos de una forma autornatica, smpleando para alto mecacisrnos de sc-cion simple sltuados en el interior del cilindro. Entre los sistemas principaJes de re-gulaci6n emp1eados en la actualidad destacan los siguientes:Regulacion con junta de herrnatisrno.Regulaci6n mediante perno y manquito roscado.Regulacj6n con junta de nermetismo.

EI sistema consiste {fig. 7.24) en colocar una juntA flJastir.A (1 Ia base de un r8-t e n en una oarganta (2) sltuada en al interior del cltlndro,Cuando se ejerce le accion de f enado, la prcsi6n del Ifquldo qua entra por elconducto ~3) aetna sobre ta cara frontal do la junta (1' y dal piston (4} bsciancodesplazar a este Y produclendo (fig. 7.241 una delormacion lateral en a junta en elsentido del desplazarniento. AI soltar cl pedal del treno, retrocede elllquido de fre-no por el conducto (3) y la junta de hormctlsmo Ill,ql)~ habla skin defol maca.vuelve por elasticldad a SIJ poslclcn ds renoso, ernpuiando al piston (4) hacis auasen n recorrido proporclonat B III detormaclon sfectuada. De esta forma quedacornpensado el desqaste de las pastillas, dOjando 1


32/86

Fig. 7.27A Freno de f;;mrbi.'r !!/J.tm f1JtJ{rJ6df.'l,J.

Fig. /.28 Mando RCCIQnRd o a es oe~f n);ff)iNJf.

F!~q. 7_29 M:;mdo ccciormdo con oJpie.

F..~q.7 30 FnmD d9 disco ~JJ maw-cictetss.

7.2 Frenos de mot0elcletasLas motocicletas "evan sistema de franado propio en arnhas ruedas, aunque

tambi8n entra en juego el efecto de frenado que ejerce el motor r especia Imente elde cuatro tlcropos. cuva ratcnclon cs rnavor que 01claslco motor de des tiempos,F){jsten dos rlpos de frell(l qua sa r;ar


33/86

En la figura 7.32 se muestra una instClrad6n de debts freno de disco en la ruetil:! delantera de una motoclcro a de gran cilindrada. Observcnss los taladros dearJeaci6n que !feviln los discos.

7.3 carctcteristiG8S de funcionamiento de los franosTanto 10 Ireno de tsmbor como los trenos de disco presentan el inconve-nient!;!de que, cuanlo mayor es su eficacia, mayor cs su incstabilidad de tunclcna-rniento.La eficll(;ia d~ un treno viana determinada por el par de reacci6n Que producepara ur cierto esfuerzo en el pedal, en funci6n del coe ciente de rozamlento entrelas superficies rozantcs y de las variaciona dimensionales de los frenos.La Inestahilidad vil' lnc dotarrninada por la varlaoion de par que se produce enlas mismas condiciones de frenado, 8 causa de la variaclon del coeficiente de roza-mianro 'I de la temcerst ra .Los etectos de la temperatura son de gran importancia en el trenado, ya queocaslonan una perdida da eficac'e e 81 s' terns de francs.Pur consiguiente, 8 18hera de escoqer cI sistema mas adecuaoo para cada tipode vehlculo, hay Que loner en cuenta sus caract r lsti as, tanto funclonales cornuconstructivas,

7.3 . 1 C ''' 8C tea stice s co nstru r; t; vaLos factores que condicionan las dimensiones de los frenos son: la resistenc;ameceotce, la elasticidad, la evecuacton de color, ta rosistcncie ill dcsg


34/86

"Fifl. 734 E(i'n:to d k1 {/(llItaci(inen los trcnos: A, d tambos; 8, d~duco,

De la f6rmula se deduce que ta tempersrura de 1 8 soperficie de Irlcclon aumen-ta con al cuadrado dlt Is velocidad V eli inversamente proporcional a la superf iciedel cuerpo de frenado vain rafz cuadrada del nampa de durnci6n de parada. Pam1:1contorrnacton construe iva de los franoe esto signifies que. para reducir 11ern-perature alcanzada en los frenados de parada, as preciso aumentar al maximo per-mitido la superticie del treno de tricci6n,7.3.3 Efectw de I I I temoeretar en los trenos, Entre los etectos que origins la tempera lura sn los elumentoa de Irenado esl


35/86

tura Que se origina en el frenado, va Que al calor en estos frenos se dlsip.; a trovesde las paredes del tambor.- Freno de disco.En los frenos de disco la eticeci es rl:Jducidtl dWido 0 SUmenor superficis decontacto entre los elementos de Irlcclcn. necesitando un n aYUf esfuerzo de frena-do, qUI! se compensa en la practica con un mayor diametro en los cilindros de

rnando 0 incorpornndo servomecanismos 00 asistencia que permiten una mayorpresion del liquido 911 el mando.Ptesentan sin embargo una mejor t1stabi/idad .Qeneral que se manifiesta 'en lossiguientes conceptos:Menor desequil iorio en la franada.Menor reacci6n sobre la dlreccion,Desvanecimientc de los frenos por erecio '~lIdin[Jcasl nulo,Acusan msnos 1


36/86

Estes ruldos son mas acusados cuando elemento rozante ElS mas duro ytiene menor coeficiente elastica, como ocurre con los feredos cmpleados on laspastillas de los fTenos de disco. Estos frenos a equerlr una mayor prosi6n en 01fro-nado necesitan materiales demayor dureza, estanoo por tanto mas expuestos a losruldos.

CUESTIONARIO7.1 lComo estanconsllruldos los frenos de bar?7.2 lA que se llama zapata prTffilIr"a V secundarta. Y cOm o aetna en eI fren.,do?7.3 lQue obleto t'.ene el regla,e en los renos de tambor y que sistemas se emplean?7.4 leOma estan forma (1oo 106 fr (1 t 1 e dtsco Y c6 mo funcionanl7.5 lQu~ slstemas de rrorca aa s se em ple3 n en los enos de discol7.6 lComo B eioctUa 91 '~I


37/86

8. Circuitos de f renos

_ _ _ -- - _ - - - - - - - - -._ . - - - - - -- - - - - - - - - - - - - -


38/86

OBJETIVOS- Eswd;(1r las diferentes ctrcultos y sistemas do trensdo, sus cemctertetkes yelemsnlos que los comoonen.

EXPOS.CION DEL TEMA

8-, CtrCuito8 de f renosSegun la reoglamentaci6n lfigente todo vemeulo necasita Ilevar acoplados dessistemas de frena do lndependientes: uno de ellos, el clrcuito princip{J1de servicio,debe ser capaz de ostsner el vehlculo en rnovimiento a voluntad del conductor y elotro circuito, auxiliar r que 50 ernplea para bluquea r las ruedas cuando 13'1el! lculo

esta esta cio n a do.8.1.1 Circuito prim;;piJ' de trenos

EI circuito pr;ncipal es ac clo nado PO t un rnando de pedal situado en el interiordel habitaculo que ira nsrni te la fuerza apli cada par el cond uctar a los eleme ntos defrenado en las ruedas. La transmlsi on de esfuerzos se reel iza a travas de un cirouitonidrtwlico 0neumstico, aprovschando 11:1nergia transmitida por estes fluidos a tra-'lies de un sistema multlpllcedor de esfuerzos, para que IIagu9 a las ruodas con lafuerza necesaria para detener el vshiculo.8 . 1 .2 Circuito 8uxili8t de trenos

EI circuito


39/86

Entre ellos ha y que destacar el frtino fllscrrico aplicado a la transmisi6n del ve-hlcuto, el cual entra en funcionamiento a voluntad del conductor por medlo de unmando situado a su alcance en el volante 0 tabtsro de mandos, EI funcionamientodo csto freno evita el continuo usa a que 38 veria obligado al circuito principal, evi-tando por tanto el desgaste excesivo de ferodos que producirfan una disminuci6n enla eflcacia de franado,Otro de los sistemas empleados es el frena motor que aprovscna el funciona-micnto del mismo como compresor para eurninlstrar alre al calderlrl y evitar as! que.en dat9rminad09 mornentoe, piefda presi6n por 131continuo uso de los frenos.

8.2 Sistema de mando de frenosEn los autom6vilos antlglJos al sistema de mando de los frenos era exctusiva-mente rnecanleo. Su grande:s inconvenientes Uentitud en fa transmlsl6n de ostuer

209, oomplejidad de los rnecanisrnos. clovados estuerzos, dificultad de reglaje yequilibrado V frecuentcs averlas) han ccaslonado au d988paricion en los vehlculosactuates, Sin embargo, 58 siguen empleando en los Sistemas 00 mando de los fre-nos dB mano 0 tambian lIamado freno de estsctonsanento.E I eisterna de m a nd o h ld ra uN c( ) as BI que S8 emplea en todos los turismos.8.2.1 Prlncipios del tunclonemlenta hidrAulico dB los trenos

EI s ;s ttlr T1 8 hid ,iu /;c o d e tr eo o s se basa en los conocidos princlplos de la hidros-tatica sobre Ia ineornpresiblljdad de los IIquido y I a transmisi6n de presiones en suseno. Como consecuencla do olios, la presi6n oomuniceda por el emb~o do un cilin-dro de mando sa transmits, 8 raves de un circuito, a los cilindros 0 bornblnss quecontrolan los organos actives do los frenos.E1sistema hidmulico permite aumentar con surna senc~lellas fuerzas que resul-tan en los embolos receotores par rnooio de una estudiada relaclon de diAmetr09. Esde


40/86

t ~al~. "",-.dD2 p ' ' ' " ' ' ' s) ~"i>' >>fng. .8. 6 Mecanismo de acaoamitKllO p';m:ips(.

Estos cornponantes adlclcnalss son:Limitador de presi6n 0 de frenada.Cornpensador dependiente e independiente de la suspension.Bomba de vaclo.Drterontes tipos e l f } cilindros princlpales.Indicador de caida de tenslon,

8.2.2.1 Uquido de trenosPor medio de este liQuido sa transmlts la presion desds 01ci/indro principal 0

bomba basta los cil indros 0 bombines de fr8no de las ruadas. E s un compuastc mi-nerai a base de glicoJ 0~ter-glico( mezclado con sustanclas protectoras, entioxidan-tes, ~iendo al memo usmpo higrosc6pico para absorber la hurnsdad.- Condtclono do un buen Ilquido de treoos.las condiciones que debe reunir un buen tlquido de irenos son:No debe ala car 9 los marenctes con los que esta en contacto.Debe poseer elevada temperatura de ebullici6n.Debe poseer baja temperatura de solidificacion.Buena conductihllldad tormica.La Ruidez no debe varier considerabtemanta con la temperatura.

Los IIquidos que se hallan en el rnercndo V quo son rocornendados PQr los ht-bricantes de autornoviles, e alustan en su compostclon a las normas espattotas(ver normes UNE 26072-77) e internecioneles. como por ejemplo al SAE 70R3Y III SAE 70R1.

- Aditivos empteodos en los Jjquido.~ de trenos.Los aditivos que se les anade para mejorar Sus propledades son:- A nr io x ic is rl te s y entico ao iv os, para protoger las tubertas V las cameras delos clhndros.- {)etergentes tensoectivos, que Impiden sadjmcntaclones en el ~~letl1a.

8.2.2.2 Crlindro pr inCIpal 0bomba de trenoEI ciJindrv prjncipal es uno (1e los organos prfncipales del sistema de frenohidrauiicn, ya que es el encarqado de g.enerRr la preston que debe actuar sobre loscilindros de freno.La botnbo de freno (fig. 8.5) esta constitulda por un clllndro 11), con los ori Icioe de entrada y salida da Ifqurdo, centro del cual sa dssplaza un pisl6n (2), con linreten j3~ que hace estanco Ell i nterior del cilindro, empujado por el Wsblgo {4] deunion 01pedal de freno. Por delanta del piston va montada la copeta (5), 131muelle(61 que manuena el piston eo SI, posicion de repose y t a vcllvula {7} que regula Iapresi6n de salida del liquido. EI conjunto va eerrado con una arandala V fiador lIas-tico (10) que lmpldan que el pist6n salga fuara del conjunto .

1 . ."tt'llu.lCt;,n:d

.' 2'.1


41/86

EI vastaqo (4) puede ser accion ad0 directa mente po r e! psda I del f rs n0 (li-gura 6.6) 0 par un servofreno, si 10 lleva instelado el sistema.EI deposito de! Ifquido de frenos puede ester seoarado del cili ndro principa I(iig. 8,7} 0 puede former un solo cuerpo con el (fig. 8.11). El deposito suele llevarunas rnarcas de referenda qua indican el n ivel maxi rno y min imodel Uqu ido, En 01ta pon de lienado hay una v a lvula pequend 0 sim plernen te un crlflc i0, q L J l'I permite 101comun icacion con el exterio r pa ra q UE~ I~ presion cn su ln torlor sea sie rnpre la at-mosMrica, Ft~q. 8.9 F{etrocesQ 8~u po~i6r)nde repOSfJ.t: B A C f. D E

1 cllnr:~~-I::I.II~ r~l(!f)4 AI"": II . . jHI:Jo1l6 L. :L:P~~~ nll.:.l,:,.7 ~~I"J~~. ~ILri:li.i.:l~ 1:.:-pIl~r11)~ c am . .. ., ' (J . .~1(:: " r v t t E i j hg. 8,10c (:~n=-i:I til" dir'1:':ru~ se I~ ~ .:~r~IZI~::ICr""I:: "r~ Ir:r.r'lJ:-.r.;u 11r:II"'"":~~: -r.:.,):"" .. .) ; j '!Fig. 8.1 EsqUl"froo inwriot d E ! la hm71b~,

- Funcionsmienio de UTI cilindro prim::ipat de un !mln piston.En su posici6n de reposo el piston esta desplazado hacia [a izquiarda por le ac-c:i61l del mueJle y el Illlerior del recinto esta !leno de I lquido procedenre del dep6sito , que cnrra por (AJ hac ia las cameras (Bj y (C).AI plsar el pedal de trsno Oig. 8,8~ la palanca desplaza la varilla i4f qua, a suVel, empuja 8 1 embolo 0 pist6n ~2Jhacia delante, ccmprirnlendo elliquido an la ca-mara {C J y salle ndo O J presi on por los orific ins da la va lvula m hacia las cond uccio-nes (01 Clue envian el Ilquido a los bombines y ejerciando presion en (E) para efec-War 91 cisrre del interruptor de 13 luz de frena.S i se leva nta el pie del pedal ifig. 8. 9 ~el piston (2) v uelve a SU posicion iniciaIpor la accion del mu-eUe(6) If el interior del cilindro (C) 5 e Uena con e! liquido que:~:; l~ tm t 0 1 S canal izacl ones d8b ido a I vaclo que hace el pisto n en su ratroceso.S i el liqujdo de las condu cci ones no vuelve a III bomba, con suf cierrte rapidez(] en Ii'! canrldad debida, el vacto interne hace que 10;1uarnic.lon r 5 ~ doble sus bor-des hacla al interior, per mltlend 0Que pase Ifqu id0 desd e la camara (8) Ifig, 8. T0 I, atr::lv45 de los orifjci os del piston, lIena ndo asl 8 1 \I~ do intern o. De esta forma,aunque hava perdidas de llquido en las cenallzaclonss. se ccmpensa en 1 01 rnisrnabomba. .

EI 0rific i0 de Ilenado si r ve ta mbien pe ra com pensar Ia t.lilCiacion del liquido rcuando 5C eallontan los frcnos, rotornanoo oor al al deposito.En la figur.a 8.11 epsrece una bomba cis freno con deposito incorporado, for-mando un solo cuerpo con 6 1 cltindro principal.8.2.2.3 Conmlltador de Ia {uz de irenos

AI frena r, y para avisar de esta rnan iob ra a otros veh rcutos que vien en per de-tras. se ecopls Ell cilindro principal (fig. 8_ 7] el correspondiente mterruptar tfigu-ra 8. 12t, que pone en fun cionamiento ei circu ito e leetrlco de luces de frena. La luzde frena debe iluminarss cuando la presi6n del circulto alcanza 3 atm. v apaqarsec u ando Ia presion se a r ne no r.6.2.2.4 Umit8dor de presi6n 0 de frenada para vetncutos de tunsmo

AI estudier en el lema 61.


42/86

FIJllcionmmimfl} de 18 vAlvula~ v4lvula 5610fuociona para una dttl rmi""d" presi6n en el Jlquido de renos, Uti escontrotada an AI dispnsitivo de regulaciOn de Ia misma.Cuando 01tronado iii; norlT1Ql pl:lfe reduor velocided [fig. 6.13AI, la presi6n del I:quidoprocooenla del cilindro principal no (lkanza ~Ivalor de tarado en la rfll:jlllilCion de la valvula,no intDrvlnlondo elliOlitCldor que deja pasar libremente ellfquldo hacla las cenallzaclcnes < I t tIus frenos posteriofes.Cuando el frenado 88bru .00 I.; prtl516n dellfqutdo sobrepasa la plesi6n de ftl9ul!K:i6n(fig, 8.13BI, ssta presl6n actuando sobre 01pist6n (11, filc


43/86

La valvula (9) queda libcrada y, dcbido 01muclle (101, se aoova contra III quar-nioien de retenci6n (8) cerrsndo Ell paso enna las dos camaras. ProSiguiondo 01esfuerzo sobre el pedal de Irsno, 1 1'1resion en la ca mera decreoe y el ~mbolo contl-nua desplauindose generando en 81circuito correspondiente II t a camara (AI unamayor presi6n.La retencio de la valvuta 19) ~ra asogurada por 01esfuerzo ejorcido can elrnuelle (1m, aunque ttl. ')ayor empuja se eierce sobre 13pared del lsdo de Is camarade alta presion.

2. Depresores.nenen por mis.i6n reQue;, 10 pres;on del circuito surnirustrado a los mecanis-mos de frenos po teriorfl pam svitar el bloqueo de IRS ruedas.- Constitocion de on deoresor. EI disoositivo de Is figura B.16 ssra cons,tituldo esencialmente por un cilindro escalonado (5) por el que sa desllza un embo-

10(4).La parte


44/86

valvula (10) eatS abierta por el v6stago y se descarga ellfquido del circuito de frenad~ 188ruedas posterlores.8.2.2.6 Bombs ds vscio

Sirve para obtensr ' 8 depr8SJon necessria en las instalaclones de frenado quedisponen de servofreno.Consr;rucltJn do fa bomb8 de veclo,La bomb8 d(l VlIcio (fig. 8.17) esta herrneticamante csrrada; en la parte inferiordel cuerpo {]I, con1iene una pequefia centldad de aceite ap rox imadamema40 em ' - pa ra el engrase de sus partes m6viles.

Fiy. 8.7/ Bomba de vacto.

EI cOjinete del eje de mando (8) as estsnco en sus extremes y no nsce itaengrCtse. Dicho cojinete sa introduce a pres i6n en el cuerpo de I a bombs V so fijamediante un tornillo prisionero (9).Sab re 81 pist6n gura (5) SO fija la membrana (41, la- cual se Interpone entre elcuerpo (7) y la tapa aupsrlor (31 .La tapa uperior incorpora des tubes (4), que sirven para Ia entrada V salida deaire y dos O fnicios rne ca niza dos donde se 810 jan las valvulas.Funcionomiento de Is bombs dB vsck.EI movtmlsnto ci rcular del eje de mando 18)as transformado en rec1illneo al terna tive por m edio del piston gufa 15 ) y de Is bie la 1 6 ).En SII movimiento descendente e l pist6n arrastra a la membrana (4) y produceun vacio en la cara s up er io r, Ia v alv ula de escape {1 I se ciarra V la valvula de admi -sicn (101 sa abre, asplrando a l aire del deposi to vaclo.En su movlmlento ascendants, el pist6n (5 1 empuja a 1 0 1 membrana y cornprirnea l aire a spira do, la va lvu la de a dm isi6 n se clerra y 18 de escape se a bre , expulsando81sire hacia el colector de admisi6n del motor.n It tigura 8 .18 S8 presenta fa insta laci6n de un circuito hidr~ulico de un CQ-mi6n. En los turtsmos S8 suprime el dep6sito.

dOp%l~:t(I n!I",dq):f\.f\f

\> I,It.lIc:~.1 r':tt t.(..\.~Fig. 8 . 1 8 Circuito hidruillil,'o(/R~ lo s tr enos de un c"mion.

8.2.2.7 Otros tipos de cilindros pdncip81f!JsDependiendo del sistema de circuito. pueden emplsarse, edemas del cilindrode un solo piston va e)(p l icado. 109 siguientes:


45/86

1. Ci/jnaro principal con doblfl piston.Elite cillndro Sf 3 emplea en un dobte circuito de trenos 0cuando se desea unaa;stribvcion indepenaifmte a las ruadas delantaras y traseras ( f ig" a.19).

Fig. B. 19 CircUito flldr8ulico de trcoos i nr J cpend ie n re s en tr e /8 {uti-d as a nro ric (e s y J)o:,r~iar~:..

EsI~ cilindro esta constltuido I Ig. 8.20} por un cuerpo de bom b" (1 ) slmllar a la enec iO fcon un doole plst6n (2) V ~3' v sal ida d~ liquido haeia las cenallzaciooes por C r Y C? EI cmn-dro ssta alim&ntado por dog depcsr tos indep&ndientes 0 un dep6s110 unlco con dos salid3ss ep er ad a s. E I p is to n 1 2 1d es pla z a elliquido h ac ia la salida r e , ) na ~

217

Fig. 8.20 Bomb8 de frena coo d-I/lwro d~ r:Jobleetecto.

hy. 8 . : 2 . 7 Bomb~ de flcno CO/'l CI-(indiO lif! llublr. ,4l!(:{u' A . princ.lpiode 1r~'lfJd8; B. maxima freMd9.

Fig. 8.22 Seccior: de un c,~indr()princfp.:J1 can dos c6mor;;.s do com-pres,


46/86

m m m 1 l JfIg 8 24 CI:JSf!s de tcl :xJrd~.

Fig . 8.25 Union do tubcrh pO i IIIH-dio de recores.

I omlC'O (1) corresucnde B Is lIl\!vulA l'U'Oa de aim It 01 (8) Il'S In eornumcacien conlas tuber s ~ Ianstalaci6n de ~eflO$ .....v~I'1 \8 8 PU'g2 fa cons't!Jyc un tou \ 10 utica 191con orfficlO$ laterales en su 8xlrtl-mo cOniCO, Que per it e terrar 8 . 0 de oonduc 0 m . [Jj. eI xtenor.

8 2.2 8 CanaJiz']ciones dill eifel/itoLas ru be r/ as d el circutto son os conductos encargados de permltlr al paso c f e IITquido de frenos v, por consigu eote. de la transmisi6n de presion desde el cilindroprjnClpal hasra 10 bombines de s zapatas (fig. 8.191L8s rubertas estan forrnadas pOI tran os rfgidos y flexibles y la uni6n sa hace

pOI' medic de rscoros de empal e.- Tubcri;:ls/fgid8S.Estan constiuncas par nos tubo de cobre, acero 0 lat6n {actualmente detuba bundy), que se unon a la om ba y a lo s elementos de der ivacien por medlo daracores. Deb n ser es:stentes a la oxidad6n V a la corrosion y, no $610 deben soporter las presio es normales de frenado, 'no tamb~n sobrepresiones dobidas alas enadas OlUSCilS.Es befias sa suietan al chasis median presillas, grapas 0 abrazaderas S8'paradas como maximo 25 em para evltar q a las tubedas vibren v. edemas, SC colocan entre la bnda y 8 wberia unos mangu' os de goma, con la misma finalidad.En ta Ig ra 8.2456 pueoen ver 10$rebo des ae los tubas de acero que se ern-plean, cuys forma corresponde a fa norma DIN 74234 y cuvos diametros extsrio-res son de 4,75-6 8 y 0 em.- T uberfe flexibJes.Tienen po objeto reali18r ta uni6n nlre des puntos que nenen desplazamlentos re 80' du ante 18marcna 0man obra del vehfculo, Van mcntadas en vola-dao, entre e c asis y rueda, para perm tir la orientaci6n y oscilaciones de 101misma, aoaotandose, de asta forma, a los movtmientos direocionales y de sus-p nsi6n.Las r(jberfa~ fle.xibJes deben resistir fa presi6n y las 0 represiones delllquido,los agentes a rnosfericos. eI endurecimiento y envejecimi nto. EI montaje debeefec1uarse con cu.osco. de torn-a que no se produzcen tirones 0 torsiones quepuedan prod cir obstrucciones 0 estTangulamierttos.Los mas empleados son los Jatiguil/os d goma y tela; OlrOS, mas completes.en su construccicn sa aftada un alma de nillos de a1ambre engarzados unos conotro ambu des y solcados en una funda de goma que da herrneticidad a lube-ria, la prot~e co tra los golpes y amog a fa vibr&ciones.Las mangueras dA frsno no d en suusrse en las proximidades de la tuberfa deescape y dsoen protegerse de Ia aeeien de lo s combus btos, aceite, agua, nieve,etcetera.- Bscores.los empa mes de os ubos en e SI y con los e l indros realizan por medio derscores. Pueden ser de derivaciOn en erma de To rectos de una sola rosca, Generalmente son ce bronee Q e. por ser de un mater ia l reta ivamente blando, hace lasunlones roscadas mas hermeticas, cues os 1i e cs de ambas roses e deforrnan li-geramente al apreta las adap1ttndosp. en (e i.AI empalrnar por medio de racoresun tubo rnetalicc If1g 8.25) Sf' cnrnprin SU ave lanado entre los asiento contcosdel racor macho V de tI ernbra: en 01l'a5 ocasiones se Intcrpona una arandela degoma que h~ce de juntaEn la fgura 8.26 se representa el desplece cornptato de las tuberias de distribu

ci6n de un ve iculo de turismo.B.2.2.9 IndicacJor de calda de presIon

Este d spositfvo fig 8 27 sirve p ar a i nd i ca r la ctrferencla de pre.~c'JnhidraulicfJque ~xis" entre Ia dis ribuCJ6n a las ruedas defantera y traseras, Se monta en ins-ta ciones que evart 1.0 c.illndro principal de dos ccimaras de cornprnsion.Las ca sas que puenen produclr alguna defic.iencia de prosiOn en al circui-to son:ecesidad de purgar 01 ctrcerto.Fuga del liquido hscia &x~rior_Ave fa en 8 cilindro principal.

27 8


47/86

H'9. 8.26 D tJ S pi tJ C 8 d e/ 8S t ub e, IF ls de ciJstnb.;ciOn de l s is s omo hidrdulico (RENAULT) .

/' ,( " " ' C ? ' t - - - O ! ! J. . .: ,1 l . . fH I &J) trjro2 .tfll ...r : "J' . . .. . .LJf :. i ,~ " od ,: : : t :I o ' d. e I d a :I


48/86

c, _!j~~~~~1l\, ~m:.~~ii:i:~

F:'{l. 8.31 FSQ[Jems de tunclon~miento de e m cffindro princip,,' 1;(IfIdos camltrits tit! Gompresion.

Y bajo Ie presi6n del pic del condu lor. La tuerza (Fr) comunicada ~I vastago del cl-lindro, as amplificada por al sistema hidraulico.Dicha fuerza (r,1 sa calcula mcilmenle IIpartir del esfuerzo que realize el conduct or (F / sobre el podol, mediante la conocida Icy de Ie palanca:

8.3 Circuito hldrAulicoEste sistema, ernp elldo en cas; todos los lurismos y carnlones cis pequefio to

nelsje, esta constituldo por una serie de elementos ya astudiados QUO transmlten 18tuerza de frena do deede el pedal de freno hasta los bombines de Ia rueda por me-dio de un oircuno hidraulico de prosion,EI elemento hldraulico ampleado para transrnltir 1 8 prf:lsi6n de la bombs a losbombines de Ia rueda as el/fquido ae trenos.Segun los elementos empleados y 18 forma de transmitir 01estuarzo haste losbombines de 18rueda, los sistemas adoptados oueden ser, entre otros:Circulto hidrllulico simple.Doblo eircuito de frenos.Circuito hldraullco servoaslstido.

8.3.1 C;,cu;co hidraulico simpleES1ecireulto (iig. 8.29) e~ constituido po. un {XKIaJ (1) situado on al interiordo ta carrocede Que es el elemento de mando encarqado de transrnit ir 81esfuerzodel pie del conductor al clrcuito; una bomM (21 de simple efecto encargada deproporcionar Ia debiri8 presion al liquido de frenos y unas tuberf


49/86

entoncss sa inicla Ia corn presl e m del Irquido per el circuito 'C 11.cuya tuberra esta Anp!Hiectas condiciones.La posic i6n 4 rnuestra 10que sucede si se rompe la tu berta del c irnu l to (C 1J . EIpiston (8), af no poder coroprirnir el Ifquido en su camera, se desplaza hasra hacertope COn el fondo del clllndro empujsdo por el Irquiuo de 18 carnara del piston (A).EI piston (A) inicia la compresi6n y lanza alliquido (lor el circuito (C2) cuando el pis-ton (B) haee tope.8.3.3 Doble circuito de irenos

Otro da los sistemas ernpleadcs, mas comoleto que el anterior "I, pm tanto, demayor seg uridad Hig. 8.32.), con'Siste en dispon er dos ckcuitos independierrtes parael trcondo en las euatro rued as, aunq uB este sistema requ lare disponer unil doblsentr < 3 da en los bombi nes de ruada,L a presion y eccionamlento nidraulico en estos clrcuitos se n:~aliz.apar rneoiode una bombs de dobie sf9cto.De esta forma, si se produce averia 8[1 uno de los clrcuitos - per ejernplo, enel (Cr)- los frenos total 0 parctalmente siquen frensndo. alimentedos por el otrocircuito (C'J), pero con menor eiento rie tranado. Si la averfa sa produce en el cir-cuito (C2), 91 desotazamien to del piston (2) manda llquido a r clrcuito ICd v, si Sproduce en ",1clrculto rC~), el piston ~1},libre de praslen, srnpuja al piston ~1) fun-cionendo como una bornba de simple- efecto. La averia en uno de los cireuitos senota, pm tanto, en el mayor dssptazemiento del pedal.

8.3.4 CAlcuio de eSIUBrZ()S en la installic;6n hldr;j u/leaEn las instalaciones hid rii LJ Iicas (fig. 8.3:3) Ius esfuerzos SOil tra nsmlti dos par 91liquido de trenos por medio de los bomoioes de freno y de Ia bomba, pero e~ta, asu vez , recibe el estuerzo del pedal a rraves de la arriculaciOn mecsruce. Pot tanto,la fuerza (F:)i qua aetna en los tiornbinoa sa deduce. en este tlpo de instataciones.partiendo de 1(1fUEif./:d que se hace en 81 pedal del freno (Fs! 0'3travss de la palancameciinica de brazos fal If tb} V de 14'1elaclon de superficies de los oistintos emuolos

["jLHl jntoRruienerl. La fuerza (F2) qua acrua sabre ej ernbclo de 101omba de diarnatro(dr) os:

{8.l }

La luerza (F3J que recibe el ~mbolo del bombin de diametro ( r : i . : ; J cs:F . _ _1 Sf' [B.2]

F~ (8.3]

F1 = tUe!20'3en cl pedal de fl'Ol'I05 an kgfa y b ~ brazos de pelanca de la artie1.Ila(;iollrrll:!'~


50/86

Fi(i. 8.34 Conjunto scrvotrcno.

So.luCJon:.. 5b = 30 x 1 = 150 kgf

dJ 22 72600F ; F, . - ... 150 x -- - - 224 k~ 1~ 3248.3.5 cocuito hidrduliCD servoasistido

los sistemas, 8fV()8 tkios consistan n combiner el 8f to de frenado en uncircuito hidrau IC O can un mecemsmo de DSISfcnCN1. cuyo functonarniento mixto.por vacio e hidrau ico, taci ta a acciOn de trsnadc y permite. con el mlnimo e fuer-70. ohtEm8r una grao pore cia en los r no .Est.em&caf'ismo. conocido con 8 1 nom bre de servotrsno I ig. 8 .3 4 ), va in sta te -do en sene co el circu to h dr6ulico Ifig. 8.351. Suele ecoplerse en muchos vehku-los de turisrne yen. odos los ehlculos pesados equipados con frenos hidr~ulicosdonde e) estuerzo de renado es grande.8.3.5.1 Constitucion del servotreno

U 1servof e, 0 cas-co ee el Hidrovsc, que presen 8 L a ventaja de poderse moo-ta en cualquier pa e del vehlcuto, ya oue puede ser accionado hldr~ul[c:1mQnto adlstancla. Eate co jun a sstA can titu'do (fig. 8.36) par trss alemento hasicos dfunciona . nto, forrnado por: u Cllindro hidr8uJ;co, un cusrpo d6 V8C{O Y unavalvula de control.

"'* 'MtHoItco, I..... t.bUr....._z " , b Q I D3 PIll;,.c.~a:"~H IID a" 'C 4 ~.

Vif\...,m d~ cCi'1i.'d-!t rrr.r\llrD'..'f

" ' D l O22 OU{yJuc.t:l * "':lViuZf ".Iu("\ fitl ..., t J . . . ~ . . . n-I I311111 e .Uvulafig 8.36 E li m otos del SiJ alre 0 (HyarOV8C)_

- C irrm lro hid ra u/ic o.EI cilindro hidraulico estA tormado por un cucrpo de bomba (1I, que se cornu-nica &0 la y~ u a de cent 0 1 por eI conducto (231, y los orlticlca de entrada 15) ysalIda delllquJdo 61, pcoceaente de la bornba principal de frenos, hacia las canali

2!1C as de la ruedss Por su lnt rio' sa desplaze un embolo (21 unido mecanlca-mente, por rnedjo del vastllgo ('Ol, al plato (8) situado en el cuerpo de vaclo, que222


51/86

se mantionan en su posicion de repose por medic del muelle 112.)situado en 13parte anterior del plato.- Cuerpo d e v ecto ,EI cuerpo de v{Jc lo , forrnsdo de chepa V oerrado hermetlcarnente, Ileva en SlJinterior el pla to 1 8) qua na ee de ernboto y sena r a he rr ns tic a rnen te las co s cam era sde vaclo (A) y fBI por m edia de la junta (7 ) . E SU lS dos ca mera s se comunican conla toms de vacio 0 trav6s de I a valvula de control.- Valvula de control.la valvulb de control esta formada por un cuerpo de v alv uta s u nfd o con toml-

1108 a Ie tapa {11 I del cuerpo de vaclo. En SL J interior se forman dos cameras (e) v(OJ, se pa ra oa s o or una membrana e IAs tk . a 115 ) . que se comunican a tra vss de una,,6lvula ( 17 ) unida al pistOn (161 acc lcnado por el lrqu ldo d trenos, Ambas camerasse cornunican a su vez con la toma de "aero y con II) carnaras formadas en el cuer-po de vaclo. La valvula 1 1 8 1pone en comunicaci6n 10parte superior del cuerpo devAlvulas con 0 1 sire exterior a traves de un fillro (21 I y so mantieoe csrrada en suposicion de repose par la acci6n del mucllc (19).8.3.5.2 Funcionemiento del servotrono

- Posic idn de repose.En su pask;i6n de reposo (fig. 8.37 AI el plato (6) y el piston (21 SR sncuenuensnuados, por la acci6n del muell (12), en la parte posterior del servofreno (partederecha del Ii) figural, rnientres que las carnaras antari r (A) y posterior (BI delcueroo de vaclo se encuentran sometidas a 1&d presion creada por el vacio intemaen elias.En csta posielcn. 81 circuito hidr~ul co procedente de la bomba que lIog


52/86

- Presiones de trenedo.En la curva de presion representada en la figura 8.38 se puade vsr la relaci6nql,Je@xiste entre las presiones de entrada transmlrldas por la bornba y la presion re-sultante a la salida del servofreno para unas caractertsticas dstermmadas dol rnlsrna, en !a que desta can trss zonas de fu nc iona miento :Presion cnmprendlda entre 0 y 6 kgf/r;m2 que results ssr presion mfnima detunclonarnicnto del servo; la vlillIIula de contra I no act CiaV Ia presion transmi tida alos born bines de Ias ruedas es la surnin istrada por 103bomba.- Presion cornprendida entre 6 y 25 kgtlcm1: la presion cia selida a las canali-zaciones es la correspondients < J la acclcn comblnada del servofreno y 1aborrjba,

cuvos esioerzos se sumen aumsntando prog rssivarnente.- Presiones superlorss a los 25 kgf Icml; las linsas siguen parelelas, va que e!~NO no transmite mas presion uor haber Ilegado a~IIm i re m a xim o de vacio (unos5 00 mm de mercuric).

- R evers ib ifid tld de frenedo .E l etectD del tuncionamiento del servotreno es reversible, Yfuerzos en O J trcnedo.

8,3,5,3 Montaje del servoirenoEI montaje de este slernantc an los vehlculos debe realizarse de forma queq usds proteq id0 10 mas posi bf e del polvo y de Ia sucied ad. Las tornas de llqu ido vvscio, aSfcomo los elementos de purga y angrase, deben esta r colocadoa dfl form aque sean fiicilmente eccesioles para una manipulaci6n en el entratanimi(lnto y con-servacion del mismo , 1 cilindro hidttiulico dabe quedar en posici6o horizontal yco n los purg.ador~ hacia 1 '1 rriba.1 . Mom8je del servufreoo con tom e dft vncio de! motor.En veh leu Ios de tu risrnc, la COmade vscto se t tHJl iza (#rBCfSfmm w del aaI~ to rr Jeadmis i6n ffig. 8.40) por medio de un suplernento colocado entre el carburador ys u a s le nr o en -81co lector para los vetlk:u los ca n motor de explosion, 0 directa mentedel colactor de admis ion en los veh lculos con motor Diesel.Este montaje tiene la Vntaja de su f~c~1apllcaclon 1 ;1 cualquler tipo de vehlculo.

Sin embargo el fu nciona m iento del servo esta su pad itado al funclonamle nto delmotor, ya que el vaclo se realiza por Is succion efact1Jada an 10&cilindro.s. EI gr:adode VBclO en el servo esk'i en tunelon del nUm(lro de rsv(lluciom~s t iAI motor, 10fluequiere deGir que ilmotor parado el servotreno no sctus, quedando el circuito defrenos solarnarrra con su circulto hidriiuli(;o.

i:J . :-s11 ~ I=:I1 -: ~ __ ...!!: _Fig. 8.'10 Montijje del servotrenocon toms de vsck del cotecu de

"Jmi~itJil.

224


53/86

2. Circuito hidroneumarico esistido. S}stflma air-pack.En ~Igunos tlpos de veh.Gulos industriales Ijgeros hasta los semfpesados S E : !rnoma adi3mas de lOllnstalacion neurnatica otra de tip(] hidrautlco qua sirve de apo-

yo 0 esistencia Big. 8.41A~.La as.istencia par sire comprimkio se parece a la asi s te n c ia p Or depresi on _ Enuna lnstalacion generalla fuente de energfa utilLzada para el funcionernientc del sis-te-ma de aslstencia as afro comprimido, en luqar de if! presf61l atmosferica 0 la de-presi o n de motor.En line~s generf!les el conjunto air-pack (fig. 8.41 B} se parece EllHidrovac. confa diferencla que la camara (1) ssta siampre en cornunicacinn con ta atrnostere y lacamera (2) puede sstar pu esta en con Iunicaci o n con 11'3trnosfnra, par rnedio de Iavalvula {3~ cuando asta en repose, 0 con el deposlto de aira comprlrnido por IE l v.Eil-\II J 1 (1(4 ~ . cua ndo e sta en f unc i OmHTliento.En vehlculoe con depresor. que generalmente se rnontan en 1urgonetas V ca-m iones, la toma de vac [0 se real iz~ del calder in de la if'lstala cia n !fig. 8.41 A I. Est8montaje tiene 1


54/86

AI igua I qus en eolsistema HidrDvac, 1.3dep rasi011actu O J en el interior de sudl indro de depresi6n en ~asit uacl6n de repose, penstra ndo aire a 1apres ion atrnos-feri C O l s610 durante al Irs nado. 'E ! vastaga (11sa una a I padal da I trs no ~15) Y al vas-lago {11) empuja a! piston del cikndro principal 110)que va acoplado al servofreno.Las partes pri nc ipa!~ de ssta maca n ismo san :Una earn ara de va cto.Una v~lv u la de co n trol .Un dl indro princi pal 0bombs .

.-. Posici6n de repose.Cuando el veh lc u10esta en marcha y 105 fren os en rep 000 (fig. 8 .43A ~ la de-presion obtenida del colec tor de admisio n se trans mite por las ca rnara 6 - (A) Y IB) C I

travas del ernboio de vaclo ~12) Y de ta valvula de control.Con la valvu la en la p osl ci a n de repose a Io rificio (14~de paso daai re a la pre-sion atrnostenca esta cerrado y s! orificio ~2}de entrada de la depresion a treves delem bolo de vacjo ssta abie t10, psrm i tis ndo asf el paso d9 la clapresion de la c~mara(A j a la fB)_ La membrana (16) del embolo de vaclo ~12) esta sntonces equillbradapor 81 1/3c10 Y a ta VZ es mantenida en la posicion de repose por el resorts de retro-ceso (4).

-_. F'osicit1n de tuncionsmiento.Cuanda se accionan los frenos Uig. g.43B), la varllla de empu.;o (1) y e~emboleva lvula t3) se desp 1


55/86

- RBt(Jmo a /8 posicion oe repose,Soltando l'J1pedal de Freno !fig, 8_43Clla varllla de emp'-lje f1} retrocedn por Ieace i6n de su rase rte y a rrastra co nella el E :mbol 0 valvula (3), al cual cierra el onfi ciods entrada de 103presion atmostsnca y abrs la cornunicaclon de vacin. A partir deesre memento las d05 c a rna ra S (A) y (Bj esran de nuevo Em com unicac io n , ta de-presion vuelve i : : I PlIS1H 6e uno a otro lado del embolo de vaclo l12L 6 1 cual, ernpuja-do pO f SU rsaorte ~4l, vuelve a 1,eIposicion l ie repose.

Fig. 8.43(; Retorno cl Iii posicion de repose.

8.3.5.5 servotreno sistsm Treadll!!V8CLa figura 8.44 muestra un ssrvotreno sistema Tresdlevsc cuya concepcion Iffunc ions rniento son sf1alog 05 al ~nterior con Ii'! sa Iveda d da qu:e dispone ds undeposito n~vacto en el cual sa encuentra una bornba de freno, EIaparato re[)f6Sen-tado esta prsvlsto para un ci)mi6 n Iige ro, slondo acclonad a la vtil\lu la media nla un

cable8.3.5.6 CircuiUJ hidrJulicQ de ireno con servoireno

Par ultimo, en la iigu ra 8.45, se presenta el e 5 - C J uem E I de una lnstsla cion com-plata de un sistema de rnando hidrsulico de frsnos de circuito inriependil:mte ent~las ruedas anterlores y pcsteriores, da dobls circuito para las ruedas antericres yCOil S9fVof r eno .

~~ll''1iJ.,t101r.jjJ!1o..;~C I 'T I h. :I h i .; 1 .j u" . : i : Il,j"pO~:~1T1 1 rQ . . . .t $ ' Ja ~ J t :I ~ I I. P ! i :Ifrnr " ' L .J I : 'd . . 1:iiGi:I.:JI':!crr (8 III:".:i....~:i

" ./.._--.....".___.,

7 illll':l'flJplor 1::- IL.I':~ . ; 1 . - : l:-()r~111:I~ r-erc dR r TlEI (" II )9 U'}'l:Ir:.t9r de . tCNu.:..lU narrn ~.: I '- "A i -- ' :I ~ I fL : 'i I L" t ! ' :OIT.c:.W (:.:i

Il'I:Ilt:I~it11 " r v < o 1 T . , . . . ,

Fig. 8.45 eireuito rNdralJiicode freno con servotreno.227


56/86

r=::>P" )\ . . . _ . ~_._-'

Fiy. 8.48

B.4 Frenos nau mMicos 0 de aire Compfi mid 0EstEl siste rna de trenos neumstlcos r fig. 8-46) consists an util izar para el ac cio-namiento d11los elementos de frenad 0 en Ias ruedas ej aire cotnunmido 9E:Hler


57/86

EJERCICIO RESUELTOProbJem& 2

En un veh icu 10co n francs de aira GQm ori rnido que tiono acoplado ftn los ruedas un ellin-dro de 100 mm de diernetro, una pelanca de accionarniento de 160 mm y una leva dfl 4(] rnrn,se Ie


58/86

1 ... ..iI v L li :I U ": P '1~5oIO 1. . : : : 1 . .. . . 1 = : 1 1)1- =1tf):I=:I~i: ) . . ..s cuvnnI. . .. ... .. : - 0 . ~I :: l:i..:II:-r1: . ~ _ i. :- li :I

Eo ; .:il.I::II:) rl.lxI- mn-mo '-:"-'IT(lrr.-::.:":r, 1 ' " . . . - . . ., 1 .; : . .. il''iHI:I'i:':11F i . i!,J'-..::=i1l19 . rulcn dr. ;,:"..-::i!

1( I c. . J . . t IIhllll'l ::1: 1.4)-:1;4I p"=:I':': 1.:':- .)cool:...,j.:.,-.oFIfJ. 8. 50A Compfcsor do . n m .

t=ig. 8.50C COmfJ~SKJ/l.

I '1~III,hl~"'-';:11:':..:'11).'.:. -rene-nene . a . . . . ~I(:1_".; .:IWl1i~(I"':.I1:t ~,~

...1,') f~:4ibl:I,:. -t-r-r (Ie ' :' 1 ~ 1 11i 'ld '~ " I h~ L 'T1i'1n-....~ I.; . .. .. . :.! . .. :=:I(:-;.r de .:.re:sI!Ptxurh:"l ~r ( . .... ... , j. : o . l . . III':':= : 1:1-:1':;:::':I.:~ - :I ~ ~ ~ c':"'ur ....-I()::- '.'~I\~JL;..;1(: ~':'I:H . ' ; - ,1 .:IIArll"=,,1-I: I:I.III~ II;4:V' I nxorrup10 J.o.lI':'1.1(:.,1.:.. (IHII;~:.: ...'I"'lrJ'lo:t 111;411'_ ~~ 16TL1q.l~::: L:t"IJ=:to ~ cret-e ':011 .p(YIr~mrt

P iJr "' I.t 1~ l1 .:. . ..il)lK::14 . ... : . : ~ I Jh 1 :1-4 h4: l '1I~I!; cli....- I . JtI Ir~lIL..

8.4.2.1 Compresor de etreEI cornpresor 85 de simple f!'frN;to, es decFr, que aspira dlrectamante 61aire dela atmoster a .1. Constituc;,j, j del compreSOF_Este C onjunto Hig. 8.50A) esta co nstitu ido D O run bloq ue rnonocillnd rico r fH d fIIundiclon da atuminio con arnplias elstas dOlretrigeraci6n, por el Que sa dssplaza unpiston (4) de simple efecto capaz d.. proporcinnar -seglrrl rnodalo- nasta 360 'i -tros ds airs por minuto, funcionunoo a 1 000 r. p. rn.La cotata 13} e5 desmonteble y IIfrIoI..r im: vAlvulas, una de esplraclon (2) V otrade presion (1), controladae autornatlcomonra par el rnovirniento altl'!mativo delpiston.2. Lubrific.ac;6n.La 'ubdffcaci6n del conjunto se reeliza pnr medin dnl aceite d81 motor a travesde un tuba de entrada al cArter del rnisrno que cnqrasa el ciguenal IS} y 16cabezade biela (5) a presion, siendo ~I restu de lns stsrnanros lubrificados por berboteo,retorna ndo al acei te aI carter del corn presor Que ~31e..I motor o troves de Ie tapa de.distri buclon,3. Funcionsmiento.Para SU funcionarniento, el comoresor reclbe rnovirniento por media de co-

r rea s . tra pa zoid a l.e s 0 bien d ir ec ta m a nta de la d lstno u cion del motor, que 10 h a ce ngirar ccntinuarnente mlentras el motor ssta en funcionamiento. rnandando aSI airecomprimido al deposito hasta alcanzar Ia presion de regulaci6n tarada en la valvulade descarqa _Cua nrio S9 a le a nza esta presion, 1


59/86

En osts Cl,lPJpO supericr del aeooreaor va montada ademas UIIB vtilvula de se-gurldad (17) yel racer auxiliar de salida (9 1 para eprovechar t!1aire comprimido en tillinflado de los neurnatlcos lfig. 8.62).1 p.: o~M: de gpll~tc. , 1 1 ;m :,3 ~'C.dh, lie e~e.. ml)t' f,IIr"'"~ ",,1"llltt:JUf1I h 'M;"'.r ~ticosB murkl7 til'''' I rIIt.,

fig. 8 .5 ; ? t:rfllmfw!1 (INffh;l1chw ncumaricos.

- F un cio o "'l8m ie nto . E1 aire comprimido P f)Ctlder) lK dt;1 cumprtllior 1111911II f. erpotjf.)iirador, do=de larninado por 6lecto del deflector [131 para activar su entrtamiento ycondenser agua y eI aceiUl que udiara arrastrflr t!f It ! part inf;lri(}r d mlSrr(l. EI air purl-f icado por el f ltro ( 111 pesa por a v a vu () de retcnelen (71a c


60/86

9 6c . ~ 1t 04"..Z tl)p6-j:) CO f~ < U I.',IJ .(0;, e., ... lfI

!;;I)~ t.,J{f~rnrrN""t1r.r1af'..,.)lt. .141I) .,... :lifer de L1 y~ " '- ~.M W:'. U".II, ~r6Fig. 8.S!> ' I61"1 .J /8 de scguridod o

de rebos.

Foy. 8,568 Valvula c w . lfcr:iC)l'H-,hi/lII( .

la presio en eI deposito ilu)(iliar abre 18vii jls de retencion (81, pasando al aire deldepositc de reserva al principal.8.4,2.5 Ve/vula de accionamiento 0 do paso

Esta 'oI81vulh 58 intercala entre el depOsito y las canalizaciones de las ruedas(figs. 8.46-8.491. Va montada sobre un soporte en eI piso de Iii carrocerfa detras deIa direccion v al alcance del pie dul conouctor. Esta construlda para admitir unatuerza con cI pia ir.fetior a 30 kg"- Constituc;6n I' funcionamiento.E s t a formada {rig. B.S6A V B por un cuerpo de valvulas '1 I con un vastago deacctonemlenro (51 y un muelle cornpensador (13 que regula 1 0 praslon de salida alas canalhaclones, La presion de este mucllc gradua, por media del embolo 18). Iaabertura de III valvula, estrengulando m6s 0meno la salida de aire de forma que lapresl6n de salida es cast proporcional al esfuerzo aplicado en el pedal.

IL s 0 '> ;- t., I \ ,\ I\ \ \\I ~ ui'P d e vfI'.'~2 . . , . eel : " . , p e3. oaID"c;I de ; p ee lOf' " ', . ., , 004 J I . ._ . . . pll"'l'I; ..,.on :k p'C~ ;n~ rnn "ttr"Amn1 J ' " ' d" t.-.b:JiQ" o'Tooln9 ,i'r.~)0 10 ,,~f ..


61/86

vuta (161 se aoova en Ia "Alvu a 1111queda lntorr mp;ds la comunicaci6n entre loscllindros de los frenos y el 8;re exterior. Si sa con inua prasionendc sobre la palan-ca del pedal dei freno SB sepa a mas plato de la valvula de su aslomo correspon-dientc y entonces el eire a presi6" podra pasar direcblmente del dep6 '10 de alre alos cilindros de los renos. Pero a rn smo t1empo llena el aire a presiOn par 101endijaentre el tubo de la valvula y 18careasa de misrne dcoa.o de embolo y empuja a~te nuevamente hacia arriba. Con esto tense el rosorre 113) que actoa socra elembolo y su Iuerza es tra smitida a 1 : 1 palanca de pedal Esla fuerza antagonistaaumonta con la presi6nen los e m dros de los trenos, de tal forma que el conductorpuede en todo mome uo notar la tuerza del frenado. EI movirniento de retrocesodel e m bolo perrnsnece hasta que el plato de la vjlVlJla vuelve a apovarse sobre SUasienro (posicion de tetminaci6n eel f-onaeo}.

- Posicion del trenaao totalLa palanca de treno se p;sa a tondo (fig. 8.66C-31 ae modo Que toda la oresiondel deposito pueda actuar sobre los cllindros de os trenos, AI levantar e t pie de lapalanca de! t reno se vuelve a cerrar Ia v~lvu a 11 y se inta umpe e enlace can eldeposito de aire. EI tubo (16) ss separa del a 0de a valvula 11 ), &1muelle (13) S(!distiende y el resorts (12) de recuperacion d em bolo tra 19 8 a liste a so posicionde partida.

8.4.2.6 Valvula d9 eooonenuemo en una iflslalacion de doble ckcuitoEn este caso (fig_ 8.57) ta v liJ vu la de 8cclonRmiento "eva dos vAlvulas 8n8109a6que actean de forma independiente. Las dos alvulas son acctonadas tiirnultanea-mento al psar 113paianca de freno y e tor 005 el aire comprimido fluye desde losdos dcposrtos a 100cilineros de las ruedas previawentc evacuados.

___ . . g ,t :I ,. II ;W;)dt M_ _ C * t '. 1 . . 1 ('1!'10 oqHl"'O

Fig. 8.5/ Vi1Ivula de c,donormomo u r/()bJp. arcuuo,en {>osIcf(in de frt:niJdo.

8.4.2.7 Protector contra las /leladRsEI ;me aspiredo de a a1rn6stera contie e vapor de ag la ya cause de la con-densaci6n se precipitan en la instalac!(:)'l, seg'n sean las condiciones etmosferlcas,de 1/2 a 3/4 de litros de agua diaries y que. en el case de heladas, perturha 91etec-to de los equipos de frena do.Con objeto de garan tzar, tarnbisn e~ mvierno, a seguridad de funcionamientodel sistema, se menta a e conducto de com Jnlcaci6n, er tre el regulador de pre-si6n y los dep6 ito de aire, una bomha protectof8 (7) contra las baladas lfi-gura 8.49). Este protector consta de un r ipien eo depOsito que contiene un anti-(;On98Iant8, normalmente 9 isanti a, rnetano 0 a cohol do q.iemar. que so rnezclacon el agua condensada e i p de fa tormaclon de.cr'stales de hielo, y do una born-ba manual. Esta bomba hay que accionarla er inviemo antes de empezar el viajevenas veces antes de arranca 91motor; de esta forma 91 an icongelante inyectadoes arrastrado por 91aire a prestor y dlSt 'bu'do po las COrduccrones, v;jl las y de-positos de aire. Existen tamb,{)n bombas 8utorMricas que se conectsn en el rno


62/86

Fig 8.59 Cilimku.'Id I, 1/1/ A.anterior; B. pos retial'.

~~fNL J J 1 ' . ~ i Uf! '-t~.~

Fiy. 8.6() ArlfCr.l llJciOt de un cil; /l 'dro de treno de una C4Jmara : A. toe-me oe t. Rrlmull:ml(If1; B, IJtlfHlfH de

10 lava.

Fig. 8.61B P t ), ow ,; , y in t ie r , undo,en(ra(Ja r. ese h


63/86

plaza a ILl membrana (11 en su parte central hilcia arriba, dajando libra Ia salida deai re al exterior por (C).

8.5 Freno hldroneum4jclcoEn algunos tipos de vehlculos lnoustrfales lignros hasta semioe ado se monta.ademas de la instalaci6n naumatica, orra de ripo hidtilulico con ilmplificador de ire-nedo de una ca rna ra . E I sire comprimido sirve e nton ce s 5 6 1 0de ayuda de la tuerzaQue debe ejercer el conductor can el pie y que actus sabre el cilindro principal(fig. 8.62). 8vahfculo, en caso de faller el aiul a presion, puede .ser frenado me-

diante el esfuerao muscular. Tan,bien se le puede anexionar un rernolquo equipadocon frenos de aire comprimido.Con.la .cr1 . ' . . 1 1 1 : 1 1 . . e l l : U. ~l :gJOJIkt' CU~~,4 I . .. .. h.l ,I. I ':)....1Ii LVt,j);J . ,l iC.'lIl ,.bi1'.ct

I ".',Anl I,: hl:ittJ1 t~:r.i.ua du . nI:. II:' '" Jt: 'II ",1.9 ..... to ' I~j'"I'-I: (.~pi'M ""110 ;hll ;' II"'" tJI;1

., ,"'....n.dtfllrl'I".~ L__IId-O:Jf:"1(:"3 1;j"U,"t_ ..,I'" hu I " . .. t".;

6~\~P-~r==f''''''I=::::I~

=.. .ap'uor~llClIl:lg c. ' r g n , .F;fj. 8.62 Esquer tnJ de Uli Freno

I1tdr()neumi.r ico.

8.5.1 Ampliflcador de frenadoE ste d is po sitiv e lla m ad o ampJifiC8dor 0 retonedor de frt:f1ado (iig. 8 . 6 3 ) (;00-. to, on osencla, en un cilindro de freno 17. acclonado por el afre a pres 6n con unavalvula adjunta (1). Una patanca ( 21 es tab tece 1 ft conaxion con 8 1 V8f!.tago del em -bolo ~3l del cilindro Pfincipal de CBracte r hidraufico, La palanca (21, accionada porI pedal, e~tl)hl~cQ la conexicn 31vastaqo del emholo dcl cilindro principal y gohiflrna tarnbien, a l mismo nampo. la valvula de distribuci6n 0de Irenado (I).

Fi,q 8.63 Rcforzador de Ircno: A. coniomo: B, soccion.

AI actuar sobre el pedal de freno la palanca (21 gira sobre su centro de rotaci6nen el extrema del v;istago del embolo (3). EI tubo de ILl valvula (61 se desplaza yabre 13valvula de admisi6n para que 01airc, procndonte del deposito, pase al ellin-dro (7) que actua SOQre el pist6n (4), reforzsndo asl la presion sabre el embolo (5)del cil indro principal.8.6 Circuttns neurnaticos e hldrauliccs de mando de frenosde un sistema con sarvctreno de sire comprimido

Como resumen de todo 1 0 dicho anteriorrnente se presents en la figura 8.64una instalacicn cornptcta sabre lin vehrculo pasndo. Est;) mstalnclon constn de los6rganos prlnclpales slguien1es;- Un compresor de ajre 011 accionado par el motor.- Un grupo depufadoNcguJ"dor 115) de alre comprimido, con un distribuidorduplex 1 3 ) de ires sscclones.

235

Fi{l. B.ntC Pw;ir.irin de d8$(;tlrge.dfJ SC 3rg a ~ plC 1a o e I~ cmndros (J to8tm6sler8.


64/86

1 ",.n(lrrC!t..~'2 Qf ~ ~,. Rmrt,lt '/r . ..~,r.!I f'!fHlm;Jta;o3 ~budc:' ~ .3,,'" ~" ~I"" IR "V IM.Ylr. r a t ' In~tLU Cl.tau~vude c ..., ~e bar-"tl IhJ il'pI:LI~1f I, .... :,....,:, Jolfr~O tv.. f i l l W.~n'~ 11"1:1"."0 - se . . .. . UCI...hll "11"; 6 deQ6J1W'~ rJrnH1il tWj'fl'iro f-e :J r!.a:'dut. 1 - . 1 . .teftore-.t

'1 :I ~)itJ, e - ' cW!!U ! t "O "'6'~l,t"'C- frJf'u I ",~, All-_ e .8 ed-e rl:l !r'tfl{"l h 1l ... ... K mlKJ . . . , . ,. 04 .. . 1, 8'II'1~"f'I rD ":11 co ~ ~ w ,h .., . .. .. . 1 :1 1 II !If .M t.nto ~mnr ee ano'2 I;ilnh; II~Inl'" ';1 r 1,'1" a I oro eeaeeeltlv.tIOl'J r '- (l 'Wm ee ; Iin' CU' lV'I Ir1 j( ;'4 ':JrlD (: ~ ~~ .. utili fL, ,nur..:nr.)G,..;'*00 (b c ) : 'Wn" ': ' I I" ,,,... r

FIg. 8.84 CjrcUito rretJnUtico e hidr8(Jr;co rie rnendo cfc treoos de un sisr(!f11., con servotrc111)(if! (Jim t.:fJmprillirl(l,

- Un dep6siro (13) para el sire comprimido dividido en dos compartimentos.EI compartimento anterior alimenta al circuito de los frenos posteriorns V 01compartirnanto posterior al de 100francs anteriores.- Cuatro cilindros de mendo (8) de las zapatas de los frenos.E1~ire comprirnldo, suministrado por al compresor, lIegs dire


65/86

1 I "';,) ;j.,I".'I>2 cable p " " " ' ' ' ' .J Of~ Ii


66/86

Fig. 8.6.9A Gonjunw bisecror.

/

1 Mr.lT\l1. l:;~ lit ce re~~6r'I3 ~"'" ifn


67/86

EJERCICIO RESUELTOP t o hH l IP ' lJ 1 3

En Is articulaci6n de palanca oe un frono dft rnano. segun la fOnT,)de laiigura B.'1. 1 ( )Q lbra zos de pa ra ne e 1ie en 1 0 8 sigllitlf ttt valores: a. = 25 0 mrn, 82 = 175 rnrn, hI 0 mmy bl = 35111111. tOU6 Pfe510n muscular hllV C1u~r~lizar sn el axtrerrc de ra patanca do franopllrl l r.onseouir una tuerza de 200 kyl ~II Ills zapatas.S()lvc;,jn Apllcando I s formula r8 .61 resultn:

b1 b, 70 x 35fl - r... --- = 200>< = 11.21


68/86

7 ,5 (J

~

8III-\#;. . _ -fig 8 . 7 4 D~tiin~ dl. 'f tnictea mag-nctico y bobio, m(l"'l:Idrm.

I J A J ,j II I I rN-+-f-f-I-S-~. FI..

Fig. 8. lfJ Arrotlamiento de bob)nos: A, t)(To/k}milJnto aotco: B, C

tecnologiadelaautomocion.FRENOS

Documents

Transcript of tecnologiadelaautomocion.FRENOS